Стюарт А. Харрис Анатолий Брушков Годун Чэн

ГЕОКРИОЛОГИЯ

ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Том II

Под редакцией А. В. Брушкова

Перевод В. А. Сантаевой и А. В. Брушкова

Москва Берлин 2020 УДК 551.34 ББК 26.361 Х20

Авторы:

Стюарт А. Харрис Географический факультет Университета Калгари, Альберта, Канада Анатолий Брушков Кафедра геокриологии геологического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Россия Годун Чэн Научно-исследовательский институт проблем строительства и окружающей среды холодных и сухих районов, Китайская Академия Наук, Ланьчжоу, Китай

Рецензенты: Мельников В. П. — академик РАН, профессор, доктор геолого-минералогических наук, директор Института Криосферы Земли СО РАН, Трофимов В. Т. — профессор, доктор геолого-минералогических наук, заведующий кафедрой инженерной и экологической геологии геологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова

Харрис, С. А. Х20 Геокриология. Характеристики и использование вечной мерзлоты. В 2 т. Т. II / С. А. Харрис, А. В. Брушков, Г. Чэн ; под ред. А. В. Брушкова ; пер. В. А. Сантаевой и А. В. Брушкова. — Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2020. — 362 с.

ISBN 978-5-4499-1576-4

Настоящая работа предназначена для того, чтобы быть обзором молодой науки геокрио- логии, которая представляет собой исследование вечной мерзлоты, её характера, особенно- стей, процессов и распространения на Земле. Вечная мерзлота — результат особых климати- ческих и геологических условий, в которых возникают мёрзлые горные породы и подземный лёд. Она оказывает огромное влияние на деятельность человека в холодных районах и окру- жающую среду в Арктике. Здесь встречается уникальная группа ландшафтных явлений и мерз- лотных процессов, описанных в книге, которых нет в других местах. Человечество извлекает все больше ресурсов из этих регионов, и требуется знание геокриологии, чтобы проводить здесь инженерные изыскания, проектирование, строительство и успешно реализовать эконо- мические проекты. Эта книга написана тремя специалистами, представляющими три страны с обширными областями вечной мерзлоты. Вместе авторы имеют более 120-летний опыт иссле- дований и участия в проектах на вечной мерзлоте во всем мире, и в этой работе они попыта- лись обобщить свои знания. Книга предназначена для студентов геологических, географиче- ских, инженерных специальностей, ученых и инженеров, работающих в области распространения вечной мерзлоты.

УДК 551.34 ББК 26.361

ISBN 978-5-4499-1576-4 © Харрис С. А., Брушков А. В., Чэн Г., текст, 2020 © Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020

Оглавление

ЧАСТЬ III. ОСВОЕНИЕ КРИОЛИТОЗОНЫ ...... 7 ВВЕДЕНИЕ ...... 7 ГЛАВА 12. МЕХАНИКА МЁРЗЛЫХ ГРУНТОВ ...... 10 12.1. ВВЕДЕНИЕ ...... 10 12.2. НАПРЯЖЕНИЯ РАСТЯЖЕНИЯ И СЖАТИЯ В ПРОМЕРЗАЮЩИХ И ОТТАИВАЮЩИХ ГРУНТАХ, ПРИВОДЯЩИЕ К МОРОЗНОМУ ПУЧЕНИЮ ..... 11 12.3. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ...... 19 12.4. ПУЧИНИСТОСТЬ ...... 28 ГЛАВА 13. ФУНДАМЕНТЫ В КРИОЛИТОЗОНЕ: НАДЁЖНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ...... 32 13.1. ВВЕДЕНИЕ ...... 32 13.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ КОНСТРУКЦИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ МНОГОЛЕТНЕМЁРЗЛЫХ ГРУНТОВ ...... 35 13.3. ВЫБОР ПРИНЦИПА СТРОИТЕЛЬСТВА ...... 37 13.4. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ...... 38 13.5. ВРЕМЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ...... 40 13.6. ТИПЫ ФУНДАМЕНТОВ ...... 41 13.6.1. Грунтовые насыпи ...... 41 13.6.2. Плиты ...... 42 13.6.3. Фундамент из балок ...... 43 13.6.4. Столбчатый фундамент ...... 43 13.6.5. Сваи ...... 45 13.6.6. Термосифоны ...... 51 13.6.7. Искусственное охлаждение ...... 58 13.6.8. Вентиляционные каналы ...... 58 13.6.9. Угол наклона боковых частей насыпи ...... 60 13.6.10. Уборка снега ...... 61 13.6.11. Температурная сдвижка ...... 61 13.6.11.1. Затенение ...... 66 13.6.12. Теплоизоляция ...... 68 13.6.13. Использование геотекстиля и водонепроницаемого пластика ...... 69

3 Оглавление

ГЛАВА 14. АВТОМОБИЛЬНЫЕ И ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ, АЭРОДРОМЫ ...... 71 14.1. ВВЕДЕНИЕ ...... 71 14.2. ПРОБЛЕМЫ ДОРОГ ...... 71 14.3. ТИПЫ ДОРОГ ...... 72 14.4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ НАСЫПИ ...... 74 14.5. ЗИМНИЕ ДОРОГИ ...... 75 14.6. ВЛИЯНИЕ ЗИМНИХ ДОРОГ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ...... 77 14.7. ВЫСОТА НАСЫПИ ...... 78 14.8. ГРУНТОВЫЕ НАСЫПИ ДОРОГ ...... 80 14.9. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОСТИ НАСЫПЕЙ ...... 89 14.10. БЕТОННЫЕ И БАЛЛАСТНЫЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ПУТИ ...... 96 14.11. ПОКРЫТИЕ ДОРОГ И АЭРОДРОМОВ ...... 98 14.12. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕЛОЙ ОКРАСКИ ...... 101 14.13. МОСТЫ ...... 101 14.14. НАЛЕДИ ...... 105 14.15. ПОДРЕЗАННЫЕ СКЛОНЫ ...... 109 14.16. СТРОИТЕЛЬСТВО АЭРОДРОМОВ ...... 110 ГЛАВА 15. НЕФТЕГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ...... 114 15.1. ВВЕДЕНИЕ ...... 114 15.2. РАЗВЕДКА НЕФТИ И ГАЗА ...... 115 15.3. БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ ...... 116 15.4. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СКВАЖИНЫ ...... 118 15.5. ПРОБЛЕМА ОТСТОЙНИКОВ ...... 119 15.6. ТРУБОПРОВОДЫ ...... 121 15.6.1. Подземный тип ...... 121 15.6.2. Трубопроводы на свайных фундаментах ...... 131 15.6.2.1. Особенности конструкции ...... 132 15.6.2.3. Методика строительства ...... 135 15.6.2.4. Отказы в подземной части ...... 135 15.7. МОНИТОРИНГ...... 136 15.8. КОМПРЕССОРНЫЕ СТАНЦИИ ...... 137 15.9. ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ...... 139 15.10. ВЛИЯНИЕ АДВЕКТИВНОГО ПЕРЕНОСА ТЕПЛА ОТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН ...... 141 15.11. ГАЗОВЫЕ ГИДРАТЫ В КРИОЛИТОЗОНЕ ...... 142 ГЛАВА 16. ГОРНОЕ ДЕЛО В РАЙОНАХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ ...... 147 16.1. ВВЕДЕНИЕ ...... 147

4 Оглавление

16.2. РОССЫПНАЯ ДОБЫЧА ...... 147 16.3. ОТКРЫТАЯ ДОБЫЧА ...... 151 16.3.1. Разведочные работы ...... 152 16.3.2. Извлечение руды ...... 153 16.4. ПОДЗЕМНАЯ ДОБЫЧА ...... 158 16.4.1. Транспорт руды в шахте ...... 160 16.4.2. Вспомогательные объекты ...... 161 16.5. ОТХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ХВОСТОХРАНИЛИЩА ...... 162 16.5.1. Токсичные отходы ...... 165 ГЛАВА 17. КОММУНАЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО ...... 169 17.1. ВВЕДЕНИЕ ...... 169 17.2. ВОДОСНАБЖЕНИЕ ...... 169 17.2.1. Источники воды ...... 170 17.2.2 Плотины на вечной мерзлоте ...... 173 17.2.3. Хранение воды ...... 176 17.2.4. Очистка воды ...... 177 17.2.5. Потребность в воде ...... 179 17.2.6. Методы транспортировки воды ...... 181 17.3. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ...... 184 17.3.1. Очистка и утилизация сточных вод ...... 184 17.3.1.1. Неразбавленные сточные воды ...... 184 17.3.1.2. Умеренно разбавленные отходы ...... 185 17.3.1.3. Сточные воды обычной концентрации ...... 185 17.3.1.4. Сильно разбавленные сточные воды...... 186 17.3.2. Утилизация твердых отходов ...... 186 17.4. ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ ...... 188 17.4.1. Проблемы фундаментов линий передач в зоне вечной мерзлоты ... 188 17.4.2. Типы фундаментов опор ...... 190 ГЛАВА 18. СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО ...... 194 18.1. ВВЕДЕНИЕ ...... 194 18.2. ЗОНАЛЬНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СИБИРИ ...... 198 18.3. ЗОНАЛЬНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ ...... 200 18.4. ЮЖНЫЙ И ВОСТОЧНЫЙ КАЗАХСТАН, МОНГОЛИЯ И ПЛАТО ЦИНХАЙ-ТИБЕТ ...... 202 18.5. ЗОНЫ ЭЙХФЕЛЬДА ...... 203 18.5.1. Зона Эйхфельда I ...... 206 18.5.2. Зона Эйхфельда II ...... 206

5 Оглавление

18.5.3. Зона Эйхфельда III ...... 206 18.5.3.1. Северная Тайга ...... 206 18.6. АЗИАТСКИЕ ТРАВЯНИСТЫЕ СТЕПИ И ПУСТЫНИ...... 209 18.7. РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА В КРИОЛИТОЗОНЕ ...... 212 18.8. ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО ...... 213 18.9. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ...... 214 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ...... 217 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ...... 360 Часть III

Освоение криолитозоны

ВВЕДЕНИЕ Очевидно, что использование областей вечной мерзлоты человечеством намного сложнее, чем других территорий. Но нам нужны природные ресурсы, и запасы полезных ископаемых и лесов, расположенные в районах с вечной мерзлотой. Соответственно, становится жизненно важным определить лучшие методы для развития этих районов и привлечения ресурсов в регионы, где про- живает большинство людей. Осознание того, что изменения климата постоянно происходят в дополнение к кратковременным колебаниям, приводит к дополни- тельным осложнениям для строительства объектов, которые не рассматрива- лись в большинстве предыдущих работ в районах вечной мерзлоты (Bobov, 1977; Vyalov et al., 1993, 1997; Pavlov, 1994, 1996; Анисимов и Нельсон, 1996; Анисимов и др., 1997; Балобаев и Павлов, 1998; Трофимов и др., 2000). Самый длительный опыт освоения холодных областей вечной мерзлоты при- надлежит россиянам (Harris, 1986; Афанасенко и др., 1989), которые завоевали северную часть Сибири в период с 1490 по 1692 год (Цытович, 1966, Fullard & Treharne, 1972). Первоначал русские использовали старые пути коренных наро- дов, но трудности отмечались в ранних военных сообщениях Глебова и Головина ещё в 1642. Неудачная попытка Шергина найти воду в колодце в Якутске привела к исследованиям академика А. Ф. фон Миддендорфа, который первым начал из- мерения температур горных пород (Миддендорф, 1848; Цытович, 1966). После- дующие исследования проводились военными, многие из которых были из Польши. Самым успешным из них был майор Николай Михайлович Пржеваль- ский, в честь которого была названа медаль Русского географического общества. Первая известная карта сибирской вечной мерзлоты была создана Г. Вильдом в 1882 году (Никифоров, 1928, Баранов, 1959) с использованием изотермы 2°. Это поставило южный рубеж мерзлоты слишком далеко на север в Сибири и слишком далеко на юг в Европе. В 1895 году И. В. Мушкетов с В. А. Обручевым и другими написали первую «Инструкцию по исследованию мёрзлых грунтов в Сибири». Н. С. Богданов и А. Н. Львов рассказали об опыте инженеров, строя- щих Транссибирскую железную дорогу, и искали подходящие источники воды для паровых машин, а М. И. Сумгин (1927) опубликовал первый учебник по «Вечной мерзлоте в СССР». Это утвердило геокриологию как самостоятельную отрасль науки, а «Инженерное дело в холодных регионах» было признано в качестве спе- циальности (Washburn, 1979; Johnston, 1981; Yershov, 1990; Smith & Sego, 1994; Kamensky, 1998; Senneset, 2000). Андреева и др. (1995) обобщили методику,

7 Часть III. Освоение криолитозоны

используемую в России для снижения сложности и неопределённости при приня- тии решений в использовании Арктических ресурсов. Первоначально поселенцы в Северной Америке также использовали методы коренных народов на Крайнем Севере. После разразившейся войны между Япо- нией и США североамериканцы быстро собрали доступную информацию из СССР (Мюллер, 1943, 1946) и начали проводить обширные исследования для поддержки строительства Аляскинского шоссе вместе с военными базами на се- веро-западной Аляске, в Северной и Арктической Канаде. За этим последовало развитие систематических исследований для содействия заселению северных земель и использованию их ценных минеральных ресурсов. Открытие последних и, в частности, участков природного газа и нефтяных месторождений, как на бе- регу, так и на шельфе Северного Ледовитого океана привело к быстрому увели- чению численности северных территорий и развитию соответствующих ресурсов во всем регионе. Другие важные дорогостоящие ресурсы включают алмазы и уран. Они достаточно ценны для того, чтобы их можно экономически целесооб- разно добывать при условии, что руду можно обработать на месте, но для этого требуется электричество. Крупные месторождения медно-цинковых и свинцовых руд известны в таких местах, как Фаро, Юкон, но их разработка не является эко- номически оправданной в данный момент. Однако рудники в Норильске доста- точно близки к побережью, чтобы быть жизнеспособными и поставлять руду Во- сточной Европе и России, удовлетворяя значительную часть потребностей в меди, цинке и свинце. Относительно новая область иссле- дований связана с гидратами газа. Явление гидратообразования создаёт проблемы для бурения в холодных реги- онах, но скопления гидратов содержат огромные запасы природного газа в том случае, если будет найден экономиче- ски целесообразный метод, чтобы без- опасно их получать с контролируемой скоростью. В Китае наличие междугородной связи имеет решающее значение для его экономического роста наряду с обес- печением адекватных поставок энергии. Соответственно, гидроэнергетика и ли- нии электропередач очень важны. Воло- конно-оптические кабели были проло- жены на огромных расстояниях, построены автострады, железные до- роги и высокоскоростные железнодо- рожные линии, а трубопроводы постав- ляют нефть и газ из Сибири. Все они должны пересекать области вечной мерзлоты и построены так, чтобы обес- Рис. 12.1. Деформации и трещины в зда- печивать надёжность и идти в ногу нии на вечной мерзлоте в Воркуте, Евро- с экономическим ростом этой страны. пейская часть России

8 Введение

В части 3 этой книги рассматривается, какие инженеры разработали методы, позволяющие развиваться в районах вечной мерзлоты. Строительство изменяет местные условия, которые необходимо учитывать, если строительство должно быть успешным (Afanasenko et al., 1991). В главе 12 обсуждаются механические свойства грунтов, которые чувствительны к сезонному нагреванию и оттаиванию в районах вечной мерзлоты. В ней также обсуждается проблема определения мо- розостойкости и и морозной пучинистости грунтов. За ней следуют главы, касаю- щиеся оснований, линейных транспортных систем, проблем, стоящих перед нефтегазовой и горнодобывающей промышленностью, электрическими сетями, водоснабжением и удалением отходов, а также сельским и лесным хозяйством. Все это требует специальных методов. К сожалению, когда использование тер- ритории прекращается, часто выполняется недостаточная реабилитация и вос- становление ландшафта до удовлетворительного состояния.

9 Часть III. Освоение криолитозоны

Глава 12. МЕХАНИКА МЁРЗЛЫХ ГРУНТОВ

12.1. ВВЕДЕНИЕ Механическими процессами (mechanical processes) в грунтах являются процессы, вызванные внутренними напряжениями различного типа, приводящие к упругим, вязким или пластическим деформациям (elastic, viscous, or plastic strains), возникающим с или без разрушения сплошности (Goldshtein, 1952; Vyalov, 1978).

Под деформацией понимается изменение формы и (или) объема тела без нару- шения его сплошности. Деформации бывают обратимыми (исчезающими после снятия нагрузки) и необратимыми (остаточными, или пластическими). Обрати- мыми являются упругие и эластические деформации. Их природа различна. Упругие деформации, строго говоря, обусловлены изменением расстояния между атомами. Их аналогом для сложных систем являются эластические де- формации, связанные с изменением конформации макромолекул, или, в слу- чае грунтов, взаимодействием составляющих грунта. Закон упругости Гука — это закон прямой пропорциональности между напряжением и деформацией, характерный для идеально упругого тела, моделью которого является спираль- ная пружина. Остаточные деформации в кристаллических телах возникают в результате скольжения дислокаций за счет последовательного перескока атомов со своего места на соседнее. В грунтах остаточные деформации свя- заны в основном с изменением положения минеральных частиц и льда. В ме- ханике грунтов под реологическими понимают процессы деформирования ске- лета грунта, протекающие во времени и связанные в основном с остаточными деформациями. Развитие во времени объемных деформаций в немерзлых во- донасыщенных грунтах в значительной мере определяется процессом отжатия или всасывания воды при изменении объема их пор. Развитие таких деформа- ций грунтов, определяемых только длительностью фильтрации воды, не отно- сят к категории реологических. К реологическим следует относить только про- текающие во времени деформации самого скелета. В глинистых грунтах реологические процессы обусловлены вязкими связями между частицами ске- лета грунта. В мерзлых — течением льда. Под ползучестью понимают дефор- мируемость грунта во времени при постоянной нагрузке. Пластичность — спо- собность материала принимать новую форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, и сохранять ее после снятия нагрузки. Идеальная модель ползучести — так называемый ползун, тело, толкаемое внешней силой, двигающееся по поверхности, меняющее свое положение и преодолевающее силу трения. Вязкость — свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Пример — Ньютоновская жидкость, идеальная модель — поршень с жидкостью. Упру- гость — свойство тела деформироваться под действием нагрузки и восстанав- ливать первоначальную форму и размеры после ее снятия. Поведение грунтов под нагрузкой имеет сложный характер, в общем виде упруго-пластично-вяз- кий. Релаксацией называют процесс расслабления (уменьшения) напряжений в грунтах при заданной неизменной деформации за счет ползучести. Длитель- ная прочность — прочность грунтов при длительном действии на них нагрузки.

Внутренние напряжения в мёрзлых грунтах обусловлены изменением основ- ных термодинамических параметров. Это внешнее давление (P), температура (t)

10 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

и объём (V). В связи с этим напряжения можно разделить на две группы. Первая группа напряжений связана с применением внешнего давления. Механические процессы — сжимающие, растягивающие, сдвиговые деформации (compressive, tensile, shear strains), развивающиеся в этом случае, можно рас- сматривать как баромеханические процессы (baromechanical processes). Вто- рая группа напряжений создаётся внутри грунтового тела в результате неодно- родных изменений элементов его объёма (nonuniform changes in the elements of its volume) из-за физических и химических процессов, таких как вы- сушивание, увлажнение, нагрев, охлаждение, фазовые переходы и миграция с изменениями объёма (Taber, 1930, Федосов, 1935, Edlefsen & Anderson, 1943, Yershov, 1986; Henry, 2000). Неоднородные изменения объёмных элементов (V), связанных друг с другом, происходят из-за разнородных изменений параметров температуры, влажности (W), содержания льда (Wi) (temperature, liquid moisture content, ice content), что приводит к температурным деформациям, де- формациям набухания, пучению и некоторым другим процессам. В этой группе можно различать два типа физико-механических процессов. Это объёмно-гра- диентные напряжения и деформации (volume-gradient stresses and strains) в мёрзлых грунтах, вызванные изменением их отрицательной температуры, или термомеханические процессы (thermo-mechanical processes), и деформа- ции и напряжения градиента объёма (volume gradient strains and stresses) в замерзающих и оттаивающих грунтах, вызванных фазовыми переходами, ми- грацией и процессами формирования текстуры — агрегация, диспергация, ко- агуляция (aggregation, dispersion, coagulation) частиц грунта.

12.2. НАПРЯЖЕНИЯ РАСТЯЖЕНИЯ И СЖАТИЯ В ПРОМЕРЗАЮЩИХ И ОТТАИВАЮЩИХ ГРУНТАХ, ПРИВОДЯЩИЕ К МОРОЗНОМУ ПУЧЕНИЮ Промерзание водонасыщенных грунтов приводит к увеличению объёма грун- тов из-за 9 %-ного расширения объёма воды при промерзании (Бесков, 1935, Бо- женова и Бакулин, 1957), когда влага не может перейти в мёрзлый грунт или ми- грировать в нижележащие талые грунты. Частицы отдаляются друг от друга, что приводит к увеличению общего объёма мёрзлого грунта на несколько процентов (обычно не более 3–4 %). Агрегаты и обломки могут быть разделены тонким слоем льда, или иногда линзы льда обнаруживаются рассеянными по всему мёрзлому грунту. В замкнутых системах (без возможности бокового или верти- кального расширения грунта) они могут приводить к возникновению выраженных напряжений на контактах между частицами грунта из-за давления кристаллиза- ции льда, достигающего 2200 кг (при -22 °) во время замерзания, их конгломера- ции, сбору частиц в агрегаты, сжатию, переориентации и пластическому движе- нию (Федосов, 1935). Напряжения не обнаруживаются в оттаиваемой части мелкозернистых грунтов, если миграция влаги отсутствует. Они могут возникать только в присутствии повышенных давлений в мёрзлом блоке грунта, или в ре- зультате обезвоживания и усадки в талом грунте. Во время промерзания водонасыщенных хорошо проницаемых грунтов, например, водонасыщенных песков, гравия избыточная вода перемещается вниз, т. е. наблюдается поршневой эффект (piston effect). В нижележащих талых грунтах частичный или полный обрыв структурных связей происходит в резуль- тате генерируемого гидростатического давления. В присутствии водоупорного го- ризонта формируются напорные надмерзлотные или внутримерзлотные воды. Если эти воды вытесняются на поверхность вдоль трещин или других

11 Часть III. Освоение криолитозоны

ослабленных зон мёрзлого грунта, они приводят к образованию наледей, инъек- ционным буграм пучения, пинго и другим явлениям. Они также наблюдаются в се- зонно-талом (активном) слое, где образуются закрытые объёмы перенасыщен- ного грунта, которые затем промерзают. В оттаиваемой зоне криотекстура (cryotexture), т. е. форма, размеры и поло- жение в пространстве ледяных включений, зависит от скорости и степени обезвожива- ния за счёт миграции влаги в промерзаю- щую зону, что приводит к обезвоживанию и коагуляции частиц грунта и уменьшению объёма грунта в зоне усадки (desiccation zone) (рис. 12.2). В этом случае образуются более крупные блоки и агрегаты — есте- ственные грунтовые агрегаты, или педы (peds), а частицы собираются более тесно, пористость уменьшается и плот- ность грунта увеличивается. В результате развиваются напряжения вследствие усадки. Зона усадки может быть разделена на две части. Первая часть (ближе к про- мерзающей зоне) характеризуется более выраженными изменениями в содержании влаги. Мощность этой зоны довольно мала (первые несколько сантиметров). Вторая зона намного шире (несколько десятков сантиметров). Она характеризуется мень- шими градиентами в содержании влаги. Рис. 12.2. Схема промерзания тонко- Ширина этих зон зависит от скорости про- дисперсного грунта, показывающие мерзания. При уменьшении скорости про- зону промерзания или «промерза- мерзания вторая (более широкая) зона уве- ющую кайму» (frozen fringe) и зону личивается, а первая (узкая) зона усадки (desiccation zone): вода уменьшается. (water), лёд (ice) Ясно, что усадка грунта возрастает только до определенной плотности, и после этого устанавливается равновесие между капиллярными и пленочными силами, стремящимися объединить частицы. Влажность грунта, соответствующая этой плотности, представляет собой влажность на пределе усадки (Wshr). Обезвожи- вание грунта продолжается до предела усадки в талой зоне, близкой к фронту промерзания. Позже грунт служит транзитной зоной для переноса влаги. Макси- мальные деформации усадки происходят вблизи фронта промерзания в участках наибольшего высыхания талой зоны и промерзающей зоны грунта. Рост ледяного слоя обеспечивается мёрзлой зоной, поднимающейся вверх, а также уменьше- нием усадки преимущественно талой зоны, подвергающейся высыханию. Общая деформация усадки в вертикальном направлении на порядок больше, чем в го- ризонтальном направлении. Это можно объяснить тем, что усадка талой зоны грунта в горизонтальном направлении «подавляется» из-за связи между этой зо- ной и промерзающей зоной. В результате при промерзании насыщенных водой мелкозернистых грунтов с активной миграцией влаги и накоплением льда

12 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

суженная зона («шея») образуется в её мёрзлой части, которая напоминает вы- сушенную часть талой зоны и зоны в промерзающем грунте, подвергающихся де- гидратации при понижении отрицательной температуры. Когда усадочные напря- жения достигают значений разрушения, образуются трещины. Промерзание воды в закрытом объёме (например, в некоторых порах) может вызвать выраженные напряжения в условиях подавления деформации. Однако эти усиливающиеся напряжения возникают при значениях чуть ниже полного по- давления деформаций. Поскольку природные грунты не могут считаться замкну- той, слабо деформируемой системой, в большинстве случаев составляющая напряжений пучения не преобладает над другими компонентами горизонтальных напряжений и деформаций. Этот компонент можно рассматривать как некоторое дополнение к напряжениям набухания, развивающимся за счёт расклиниваю- щего эффекта тонких плёнок мигрирующей воды. Возможно, что в природе дав- ление кристаллизации (которое превышает прочность грунта), его фактическое значение в зависимости от противодействия быстро понижается из-за пластично- сти, податливости мёрзлых грунтов в зоне промерзания. При условии равновесия и равенства давления во льду pice и в воде pw и удельных объёмов льда vice и воды vw в замкнутой системе упрощённое урав- нение Клапейрона может быть использовано для оценки напряжений в промер- зающих грунтах (Grechishchev et al., 1980; Black, 1995):

dT Q + v -v dp=0 (12.1) T ice w

где: р — равновесное( ) давление льда и воды, T — температура, Q — теплота фа- зовых переходов. Уравнение (12.1) предсказывает понижение температуры плавления на 0,074 °C для повышения давления на 1 МПа одинаково на обеих фазах льда и жидкой воды. Существует значительное изменение давления при небольшом изменении температуры. Принимая во внимание тот факт, что ледяные шлиры играют определенную роль в определении несущей способности грунта из-за их размеров и положения в грунте, а между слоями льда и грунта всегда присутствуют незамёрзшие слои воды, давление льда и воды и внешнее напряжение σt должны быть, по-види- мому, равными в равновесных условиях:

pice = pw = σt = p (12.2)

Поток мигрирующей воды q должен быть пропорционален разности химиче- ских потенциалов воды и льда (µw и µice) и может быть выражен в упрощённом случае pice= pw= p следующим образом (Grechishchev et al., 1980; Deryagin et al., 1985):

dT dq=k(-Q - v -v dp) (12.3) T ice w

где: k — коэффициент( ) миграции. Если происходит свободный отток воды (pw= 0), и процесс достаточно продол- жителен, мы получаем другую формулу для равновесия (Schofield, 1935), анало- гичную (12.1):

13 Часть III. Освоение криолитозоны

dT Q +v dp =0 (12.4) T ice ice

Согласно (12.4), понижение температуры плавления льда при повышении давления, а также возрастание давления при понижении температуры на поря- док меньше, чем предсказано (12.1), поскольку:

vice-vw ~0.1 (12.5) vice

В этом случае давление льда изменяется с температурой, а давление жидкой воды остаётся равным нулю или постоянным. Распределение давления льда, воды и эффективных напряжений не так просто, как представлено в модели Мил- лера (Miller, 1972, 1978), ни в сходных моделях из-за поверхностных эффектов частиц грунта, сложной геометрии грунтовых пор и различных и изменяющихся механических свойств частиц льда и грунта (Drosf-Hausen, 1967; Chistotinov, 1973; Grechishchev et al., 1980; Deryagin et al., 1985; Golubev, 1988; Henry, 2000). Разум- ным подходом, на наш взляд, может быть упрощённая физика морозного пуче- ния, рассмотренная в главе 6 (уравнения 6.1, 6.2, 6.3) и представленная на рис. 12.3 (Brouchkov, 1998). Вместе с деформациями пучения в мёрзлой части грунта возникают напряже- ния. Механические напряжения, образующиеся на поверхности промерзающего грунта, а также их влияние на инженерную конструкцию являются результатом взаимодействия между незамерзшими и мёрзлыми частями грунта, а также ин- женерной конструкцией, вместе препятствующих деформациям пучения. Харак- тер сил, генерируемых в зоне замерзания, очевидно, зависит от величины «по- давленной (недопущенной)» деформации в простейшем виде в линейной форме (обоснование выше) (см. уравнение 6.1). Приведём итоговое выражение 6.2:

d− d  d  − d  − d  d ==h shrink inadm admit shrink (12.6) z 1 1llll 1 1 + +mlt +fr + +mlt + fr kgr k g E mlt E fr k gr k g E mlt E fr

Из уравнения (12.6) следует, что измеряемые величины напряжений пучения σ возрастают пропорционально потенциальной деформации пучения εh и умень- шаются с увеличением допущенной деформации εadmit, а также обратно пропор- циональны общей деформации грунта (знаменатель в уравнении (12.6). Допу- щенная деформация промерзающей зоны при ограничении деформаций пучения на поверхности с коэффициентом жёсткости kg при этом будет определяться также и усадкой талой зоны (dshrink), механическим сжатием (компрессией) талой и мерзлой зон (соответственно dσz*lmlt/Еmlt и dσz*lfr/Еfr), имеющих размеры lmlt и lfr и модули деформации Еmlt и Еfr. Не учитывается реология талого и мёрзлого грунта, релаксация напряжений, сложный характер зависимости напряжений от деформации, значения давления, описываемые уравнением Клапейрона, и уменьшение пучения как реакция на давление морозного пучения в зоне про- мерзания. Таким образом, расклинивающий эффект тонкой незамёрзшей пленки играет ведущую роль в формировании морозного пучения.

14 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

Рис. 12.3. Механическое взаимодействие мёрзлой (1), промерза- ющей (2) и талой (3) зон, подстилаемых жёстким основанием (4), если силы морозного пучения измеряются датчиком (5): сжатие (compression), увеличение в объёме (expansion)

Изучение промерзания пятисантиметровых образцов грунта с притоком внешней воды и без притока показало, что значения свободных деформаций пучения состав- ляли соответственно 5 и 2 мм, в то время как напряже- ния составляли 0,4 и 0,15 МПа (рисунок 12.4). Тепловые и механические условия для формирования напряжений, связанные с кристаллизацией воды в ограниченном объ- ёме, в обоих случаях были, вероятно, почти одинако- выми. Следовательно, произошло повышение напряжений в присутствии внеш- ней влаги с притоком воды. Приток и активное сегрегационное образование ледяных шлиров в данном эксперименте можно объяснить только эффектом расклинивания плёнок влаги. Если бы эти напряжения были связаны с кристал- лизацией воды, то есть, если бы давление кристаллизации было выше, чем эф- фект расклинивания тонких плёнок воды, напряжения были бы одинаковыми в обоих случаях. Уменьшение потока воды при всестороннем промерзании по сравнению с од- носторонним промерзанием приводит к понижению напряжений (рис. 12.5). Не- большие размеры образцов, размеры их мёрзлой и талой частей и значений lfr и lt соответственно являются причинами для больших значений зарегистрирован- ных напряжений пучения ph. Чем больше подавление деформаций в промерзающей зоне, тем выше напряжения, измеряемые при пучении. Увеличение показателя жёсткости дат- чика в этом случае отвечает за снижение допустимой деформации образца. Экс- периментальные результаты показывают, что уменьшение размера талой части или её сжатие имеет большое значение для формирования напряжений пучения. На ранней стадии промерзания талая часть действительно обезвоживается и легко деформируется под нагрузкой. Однако в дальнейшем объём талой части не так легко де- формируется, а общая способ- ность грунтовой системы сопро- тивляться нагрузкам возрастает, что приводит к накоплению и по- вышению напряжений (рис. 12.4, 12.4. 12.5). Это даёт объяснение тому Рис. Напряжения р, возникающие при про- мерзании ледникового суглинка при 2,0 °C

факту, что напряжения возрастают во времени, дни (days): 1, в открытой системе со временем с углубляющимся с притоком воды и 2, в закрытой, жёсткость дат- фронтом промерзания, достигая чика составляла 1700 МПа / м. Образцы имели максимальных значений к концу длину 5 см и диаметр 5 см

15 Часть III. Освоение криолитозоны

промерзания. Значения kgr для гли- нистых грунтов, рассчитанные по лабораторным данным, состав- ляют в среднем 0,4 МПа для мёрз- лого слоя толщиной 1 см при «по- давленной» деформации 1 мм. Напряжения пучения возрас- тают в целом с содержанием тон- ких и иловых частиц полностью насыщенных водой грунтов из-за увеличения начального содержа- ния воды, миграционных потоков Рис. 12.5. Напряжения р, возникающие при про- влаги и деформации пучения εh. мерзании ледникового суглинка при 2,0 °C Деформации пучения εh на началь- во времени, дни (days): 1, одномерном и 2, трех- ной стадии промерзания уменьша- мерном замораживании. Жёсткость датчика со- ются в последовательности от као- ставляла 1700 МПа / м. Образцы были 5 см дли- линита до монтмориллонитовой ной и 5 см в диаметре, и не было внешнего глины, а их конечные значения воз- притока воды растают. Это может быть объяс- нено более значительными дефор- мациями, вызванными активной миграцией влаги и образованием льда на начальной стадии промерзания в каолинитовой глине, меньшими деформаци- ями в монтмориллонитовой глине. Огромное количество оставшейся «нераспре- деленной» воды на заключительной стадии промерзания в монтмориллонитовой глине отвечает за высокие приращения деформации и, следовательно, высокие приращения напряжения под действием пучения. Напряжения возрастают с уве- личением степени водонасыщения от 0,8 до 1, что связано с увеличением обра- зования ледяных линз, а также за счёт увеличения модулей деформации грунтов Efr and Et. Удивительно, что самые высокие значения напряжений были обнару- жены в начале промерзания образца с более низкой плотностью в воздушно-су- хом состоянии, чем в образцах с более высокой плотностью. Это может быть свя- зано с большей миграцией влаги и, соответственно, εh в начале промерзания в образце с низкой плотностью. Наибольшие напряжения в конце промерзания регистрировались в полностью водонасыщенном образце, возможно, из-за боль- ших значений εh, Efr and Et. Как свободные деформации εh, так и напряжения мо- розного пучения были выше в образце, где исходная текстура сохранилась, по сравнению с образцами, которые были получены смешением сухого грунта и воды. Предполагается, что расчёты напряжений морозного пучения в нижней части уравнения 12.6 являются частью анализа взаимодействия между промер- зающим грунтом и инженерным сооружением. Значения εh, εsh, Efr, Et и особенно kgr могут быть определены экспериментами, а затем могут быть оценены силы пучения. Термодинамику можно использовать только для оценки максимальных сил пу- чения в условиях равновесия (Edlefsen & Anderson, 1943; Deryagin et al., 1985). Механика взаимодействия фаз грунта имеет свои проблемы. Реологию немёрз- лого и мёрзлого грунта, релаксацию напряжений, реакцию на напряжения пуче- ния при промерзании грунта и другие вопросы ещё предстоит изучить. Условия подавления деформаций имеют решающее значение для формирования

16 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

напряжений пучения: чем более выражена подавленная деформация, тем выше будут напряжения, которые возникают в промерзающем грунте. Морозное пучение, т. е. объёмное расширение грунта и поднятие поверхно- сти земли является наиболее характерным процессом во время промерзания грунта (Taber, 1930; Федосов, 1935). Оно наблюдается во всем регионе сезон- ных и многолетних мёрзлых грунтов, но неравномерно распределено по этим районам из-за местных особенностей, например, состава грунта, строения и условий промерзания (микросреды). Вклад пучения, скопления мигрирующего льда и усадки в общую величину пучения зависит от конкретных условий, при которых происходит промерзание тонкодисперсного грунта, например, образо- вание бугров пучения, пинго и других бугров от десятков сантиметров до не- скольких десятков метров в высоту. Вместе с тем, для стабильности инженер- ных сооружений первостепенное значение имеют устойчивые однородные деформации, которые чётко не выражены в рельефе, и представляют наиболь- ший интерес для практических целей. Именно пространственная неравномер- ность этих деформаций представляет собой серьёзную опасность, а не их аб- солютные значения. В качестве критерия неравномерности принимается значение разности между величиной пучения в одной точке и величиной пуче- ния в другой точке вместе с расстоянием между ними. В природе значения ко- эффициента неравномерности могут варьироваться от 3–4 до 10–15 %. Диапа- зон изменения абсолютных значений пространственных деформаций пучения может изменяться в зависимости от природных условий от долей сантиметров до нескольких десятков сантиметров. Развитие напряжений пучения насыщенных водой грунтов главным образом за счёт расширения поровой влаги на 9 % её объёма при промерзании (массив- ное пучение) характерно для песчаных грунтов без заметного переноса влаги в мёрзлой зоне, а также для условия быстрого промерзания, когда отдельные слои льда не успевают расти из-за высокой скорости движения замерзающего фронта. В этом случае величина массивного пучения hf:

hf = 0,09(Wξ — Wuf)ξ (12.7)

где: ξ — глубина промерзания, Wξ — объёмное содержание влаги на границе со стороны талой зоны; Wuf — количество незамёрзшей воды. В зависимости от степени заполнения пор влагой будет происходить массив- ное пучение промерзающих, ненасыщенных грунтов. В ходе многочисленных ис- следований было обнаружено, что накопление льда в промерзающих грунтах вследствие миграции влаги в промерзающую зону имеет большое значение для формирования общей величины пучения. Поэтому накопление льда и пучение возрастают с увеличением плотности миграционного потока влаги в промерзаю- щих грунтах (из-за высоких градиентов потенциала (grad μW) или увеличения про- водимости вдоль плёнок), а также с уменьшением скорости замораживания. На этом основаны почти все расчёты и процедуры приближенных количествен- ных оценок. Плотность миграционного потока влаги JW может быть выражена следующим образом (Yershov, 1985):

∂W ∂t J =-λ gradμ =-K gradW =-K uf (12.8) w w w w uf w ∂t ∂x

17 Часть III. Освоение криолитозоны

где: λW — гидравлическая проводимость; KW — коэффициент диффузии влаги; Wuf — объёмное содержание влаги за счёт незамёрзших слоёв жидкости; t — тем- пература; x — координата. Таким образом, из-за скопления сегрегационного льда происходит деформа- ция пучения hw:

∂Wuf ∂t ξ hw=1.09KilK (12.9) w ∂t ∂x vξ

где: Kil — коэффициент, приблизительно равный косинусу угла ледяных линз, ξ — глубина замерзания; и vξ — скорость промерзания. Соответственно, величина потока влаги вследствие накопления миграцион- ного льда зависит от влагопроводных свойств грунта, особенностей жидкостных плёнок и их температурной зависимости, температурного градиента и скорости промерзания. Деформации усадки зависят от состава и строения грунта, в то время как условия его промерзания могут иметь большое значение. Некото- рые особые случаи могут возникать, когда при промерзании тонкодисперсных грунтов они не увеличиваются, а фактически уменьшаются в объёме, из-за того, что деформации усадки выше, чем величина пучения. Усадка hsh определяется из уравнения:

hsh = β(Win — Wξ)ξshb (12.10)

где: β — коэффициент объёмной усадки; Win — начальное объёмное содержание влаги; Wξ — объёмное содержание влаги в обезвоженной зоне; ξsh — глубина зоны усадки. Общая величина пучения h определяется как (Yershov, 1985):

h = hf + hW — hsh (12.11)

Вклад скопления миграционного льда в поднятие промерзающей каолинитовой глины составляет около 80–95 %, но не превышает 50–60 % в промерзающих об- разцах илов, суглинков или песка. С другой стороны, вклад массивного пучения со- ставляет не более 20 % в глинистых грунтах по сравнению с 70–80 % в супесях из- за более низкого содержания связанной воды в последнем. В то же время увели- чение усадочных деформаций наблюдается в диапазоне от супеси через суглинки до глины и сопровождается более выраженным сходством в величине пучения. Та- ким образом, деформации пучения поверхности грунта уменьшались на 20 % в промерзающей каолинитовой глине из-за деформации усадки при высыхании та- лой зоны и на 10 % в суглинке. Усадка едва заметна в супесчаных грунтах. Условия промерзания имеют большое значение для развития деформаций пучения. Максимальные значения миграционного потока наблюдаются в глини- стых грунтах, хотя их величина пучения в них часто меньше, чем в суглинках. Уве- личение скорости промерзания во всех случаях сопровождается уменьшением общего накопления льда и величины пучения. Промерзание грунта в условиях «открытой» системы, т. е. с притоком влаги из водоносного горизонта, часто со- провождается резким повышением деформаций и напряжений пучения по срав- нению с «закрытой» системой. Наличие пригрузки в промерзающем грунте, т. е. промерзание под давлением, приводит к уменьшению пучения вследствие уменьшения плотности потока миграционной влаги в промерзающую часть

18 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

грунта. При высоких скоростях промерзания в мёрзлой зоне образуются большие температурные градиенты, которые отвечают за более выраженный миграцион- ный поток влаги. Однако накопление миграционного льда незначительно из-за короткого периода миграции влаги в мёрзлую зону в результате более высоких скоростей промерзания. Это приводит к к более или менее равномерному рас- пределению содержания льда по глубине промерзающего слоя. Зимой перераспределение влаги и содержания льда вместе с некоторым из- менением криогенной структуры, а также вторичное пучение (secondary frost heave) происходит уже после промерзания, когда грунт находится в мерзлом со- стоянии. Скорость и величина пучения снижаются сверху вниз. Датчики напряже- ний пучения, находящиеся в приповерхностном слое, испытывают наиболее вы- раженное смещение. Ещё одним осложнением является наличие или отсутствие растворимых ве- ществ в грунте или воде (см. Главу 1). Многие грунты в районах вечной мерзлоты содержат соли, оставшиеся после поднятия с моря или из-за эвапотранспира- ции (evapotranspiration) в относительно сухом климате (см. Рис. 1.21). Эти грунты промерзают при более низких температурах и имеют разные, как правило, более низкие характеристики пучинистости (Chamberlain, 1983; Brouchkov, 1998). Искусственные добавки имеют сходные эффекты. Например, Ворошилов (1978), экспериментировавший с коагуляторами в Северо-Восточной Сибири, показал, что, хотя каолинит давал пучение 22,19 мм, оно уменьшалось до 0,78 мм после обработки 1,5 мас.% сульфитными щелочами, которые являются отходами цел- люлозных фабрик. Формальдегид понижает величину пучения до 3,42 мм, но яв- ляется канцерогенным веществом. Таким образом, добавление нетоксичных хи- мических веществ может уменьшить величину пучения. Использование солей для снижения пучения достаточно эффективно, но этот эффект кратковременный

12.3. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Это процессы в мёрзлых грунтах, вызванные внешними нагрузками. Они про- являют себя как ползучесть (развитие деформации со временем), релаксация напряжений (напряжения и реологические процессы уменьшаются со временем) и длительная прочность (снижение сопротивления грунта к нагрузке со вре- менем). Эти процессы обусловлены особенностями внутренних связей между компонентами грунта, особенно из-за наличия незамёрзшей воды и льда (Цыто- вич, 1973). Реологические свойства мёрзлых грунтов приводят к тому, что их деформа- ция продолжается со временем при приложении (даже малой) нагрузки, которая сохраняется в течение длительного периода времени. В этом случае могут раз- виться упругие, вязкие и пластические деформации (Цытович, 1973, Morgenstern & Roggensack, 1978). Характер деформации зависит от величины приложенной нагрузки. Так, деформация развивается с уменьшающейся скоро- стью (затухающая ползучесть) при малых постоянных нагрузках (рис. 12.6). Когда нагрузки увеличиваются или напряжения в мёрзлом грунте превышают определенный предел, относительные деформации развиваются с возрастаю- щей скоростью (прогрессирующая ползучесть). Схематическая кривая для ползучести может быть разделена на несколько частей, представляющих различные стадии деформирования (рис. 12.7). В зави- симости от величины нагрузки эта деформация может быть упругой или упруго- пластичной. Она исчезает после полного или частичного снятия нагрузки.

19 Часть III. Освоение криолитозоны

Участок АВ соответствует де- формации с уменьшающейся ско- ростью или переходной ползуче- сти (стадия I), или первичной ползучести, или затухающей ползучести (primary creep). На этом этапе деформация мёрз- лого грунта лишь частично исче- зает после того (эффект пласти- ческого последействия, plastic after-effect), как груз удаляется, поскольку она включает обрати- мую, необратимую и пластическую деформацию. Затухающая ползу- честь продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто конечное значение, которое зависит от зна- чения напряжения, или непре- рывно развивается с уменьшаю- щейся скоростью. Деформации в этом случае не стабилизиру- ются, а неограниченно увеличива- ются. Если деформация происходит с относительно постоянной скоро- стью, возникает вторичная пол- зучесть (secondary creep) (вяз- копластическое течение) (этап, или стадия II), которая необра- тима.

В исследование вязко-пластичных деформаций, характерных для этого этапа, значительный вклад внесла работа Ю. Бингама «Теку- честь и пластичность» (1922). Ю. Бингам — американский химик, ввёл термин «реология» (вместе с израильским инженером М. Рай- нером). Ю. Бингам предложил сле- дующее уравнение, полученное Рис. 12.6. Одноосное сжатие образцов мёрзлого по экспериментальным данным: грунта: деформация (ε),% при постоянных нагрузках, МПа (MPa), во времени, дни (days): dγ A — песок при засолённости (содержание сухих τ=τ0+η солей в сухой массе грунта в %) Dsal = 0,1 %, t dt

= -2 °C; B — супесь при Dsal = 0,2 %, t = -2 °; и C — суглинок при Dsal = 1 %, t = -3,8 °C. Выде- где: τ — напряжение сдвига, Па; ляются различные стадии ползучести: с затуха- τ0 — предел текучести, Па; η — пла- ющей, с постоянной и увеличивающейся скоро- стическая вязкость, Па с; dγ/dt — стью скорость деформации, с-1. Первый ⋅ 20 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

член правой части этого уравнения был назван Ю. Бингамом «пределом текуче- сти». В отечественной литературе он именуется также «предельным напряже- нием сдвига», «началом текучести», или «начальным напряжением сдвига». В отечественной литературе пластическую вязкость η называют «структурной вязкостью», за рубежом — «пластической вязкостью». Это уравнение является частным случай общей зависимости, предложенной Ф. И. Шведовым ранее в 1889 г., поэтому в русской литературе его называют также уравнением Бин- гама-Шведова. Очевидно, что это течение для грунтов не обязательно линейно, поэтому иногда его также разделяют на несколько стадий. Для льда значение предела текучести τ0 приближается к нулю.

Третичная ползучесть, или прогрессирующая ползучесть (tertiary creep), или деформация с увеличивающейся скоростью, или этап разрушения (этап, или стадия III, часть СЕ) происходит при более вы- соких нагрузках. Скорость деформа- ции возрастает, что приводит к хруп- ким или вязким трещинам. Ее можно разделить на два этапа. На первом этапе (часть CD) пластическая де- формация продолжается, но не про- исходит трещинообразования, тогда как на второй стадии (DE) образу- ются трещины, что приводит к быст- Рис. 12.7. Стадии ползучести мёрзлого песка рому увеличению деформации и раз- при одноосной деформации (ε), % во вре- рушению. мени, дни (days) при постоянной нагрузке 0,4 sal = 0,1 %, t = -2 Длительность конкретных стадий МПа при D °C ползучести зависят от значения нагрузки. Чем больше нагрузка, тем короче стадия вторичной ползучести, что приводит к началу стадии третичной ползучести. Функция и важность различных стадий деформации также зависят от свойств грунта и температуры. Все три ста- дии ползучести развиваются в мёрзлых грунтах. Чем пластичнее грунт и чем выше содержание льда в нём, тем больше влияние на стадии II и III. Постоянная ползучесть во льду происходит при любом напряжении, так что кривая постоян- ной скорости и ползучесть, развивающиеся с возрастающей скоростью, имеют большое значение. Ползучесть может быть описана следующим образом:

σ = A(t)εm = ξt−αεm (12.12)

где: σ — напряжение; A(t), m, ξ, α — коэффициенты; ε — деформация. Используя набор кривых ползучести, включая стадию III, можно получить (Vialov, 1978) кривую для изменения прочности мёрзлого грунта σt со временем, так называемую кривую длительной прочности (рис. 12.8):

β σt= t (12.13) ln B

где: β, B — коэффициенты; t — время.

21 Часть III. Освоение криолитозоны

В этом уравнении зависимость =f(lnt) линейна, следовательно, параметры  и В постоянны. Это и открывает возможность использовать его для расчетов длительной прочности по результатам кратковременных испытаний. С. С. Вя- лов отмечал (1976), что для льда трудно назначить параметры  и В, т. к. раз- вивается вязкое течение. Л. Т. Роман (1987) было установлено, что для торфа и заторфованных грунтов графики зависимости 1/G — ln(t) в диапазоне темпе- ратуры интенсивных фазовых переходов нелинейны (Роман, 2002). Снижение прочности с течением времени и зависимость прочности от температуры были установлены экспериментально для твердых материалов (Горев и Банщикова, 2009). В результате возникла кинетическая концепция прочности твердых тел, основоположником которой является С. Н. Журков (Регель и др., 1974). По- этому, по словам авторов концепции, «рассоединение атомов осуществляется при нагрузках, меньших прочности межатомных связей, причем «дорывание» напряженных межатомных связей осуществляют тепловые флуктуации.» Таким образом, внешняя сила сама не осуществляет разрыва межатомных связей, а лишь активизирует процесс разрушения:

E −  tt= exp 0 0 kT

t — время до разрушения, с; t(o) — период свободного колебания атомов, рав- ный 10–12–10–13 с; Ео — энергия активации;  — структурный коэффициент (или коэффициент концентрации напряжений); G — напряжение; к — постоянная Больцмана; Т — абсолютная температура. На основе экспериментов установ- лен физический смысл входящих в уравнение параметров. Для металлов энер- гия активации процесса разрушения Eo совпадает с величиной энергии субли- мации. Легирующие добавки и степень наклона и обжига не влияют на Ео и t(o), а изменения прочностных свойств обусловлены изменениями . Для ис- следованных полимеров, как и для металлов, оказывается, что t(o)=10–13 сек, а величина Ео составляет несколько десятков ккал/моль, меняясь от полимера к полимеру, и хорошо коррелирует с величиной энергии активации процесса термодеструкции. Пластификация полимеров не затрагивает Ео, а сказыва- ется только на . Собственные данные и данные других авторов нами были со- ответствующим образом обработаны. Обращает на себя внимание прямоли- нейность графиков и их пересечение в одной точке на оси ординат (логарифмов времени разрушения). Эта закономерность отмечается для самых различных грунтов и наиболее простым способом может быть выражена в сле- дующем виде:

S p ttp = 0 exp, TT− 0

где To и S — константы. Подстановка данного выражения в основное уравне- ние кинетической теории С. Н. Журкова дает следующее:

E0 = cT ,

22 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

где с — коэффициент, т. е. Eo слабо зависит от Т, поскольку абсолютная тем- пература в экспериментах изменяется сравнительно мало. Действительно, сам характер структурных связей мало меняется в небольшом температурном диа- пазоне.

SkT  = , TT0 −

т. е.  зависит главным образом от разности То-Т, которая значительно меня- ется. Это объяснимо тем, что при изменении температуры изменяется соотно- шение льда и незамерзшей воды. Из определений следует, что величина Ео оказывается равной для мерзлых грунтов от 22 до 29 ккал/моль. Для льда, по оценкам скорости течения разных авторов, она составляет 12–18 ккал/моль (Зарецкий, Чумичев, 1982). Уместно вспомнить, что теплота тепловой деструк- ция льда (плавление + испарение) составляет около 12 ккал/моль. Таким обра- зом, разрушение структурного элемента мерзлого грунта обусловлено разры- вом атомно-молекулярных связей, вероятно, не собственно во льду, а в контактной области, где энергия связи выше. Можно назвать эти связи льдоце- ментационными, энергия которых, таким образом, в среднем около 25 ккал/моль. Факт перечесения прямых может быть объясним тем, что в точке пересечения G=0 и потому t=t(o)ехр (Eo/кТ). Диапазон изменений абсолютных температур мерзлых грунтов в испытаниях мал — 5–10 °С (Т=соnst), а зависи- мость энергии активации от температуры в этой области незначительна. В частности, для льда П. А. Шумский приводит выражение: Ео=11.4 ккал/моль + 0.036 ккал/моль*Т. Таким образом, Ео/Т=соnst в изучаемом диапазоне тем- ператур.

В зависимости от типа разрушения могут использоваться разные критерии не- сущей способности, или длительной прочности (long-term strength) мёрзлого грунта, т. е. нагрузки, при которой не происходит разрушения в течение очень большого (как правило, срока жизни инженерного сооружения) времени. На ри- сунке 12.8 разрушение определяется фактическим разрывом образца. Однако кри- териями разрушения могут быть начало третичной ползучести или стадии разру- шения (точка C на этапе III, часть CE, рисунок 12.7). Если третичная ползучесть не наблюдается (рис. 12.6, часть C), критерием разрушения может быть достиже- ние значения 20 % деформации (ε=20 %). Иногда можно использовать в качестве критерия прочности точку резкого изменения скоростей ползучести на стадии II или стадии III.

Как показано для мерзлых грунтов впервые Е. П. Шушериной, а затем С. С. Вяловым, Н. К. Пекарской и Р. В. Максимяк (1978), зарождение и раз- витие ползучести определяется развитием трещин, разрушением агрегатов частиц и возникновением других дефектов. При затухающей ползучести преобладает процесс уменьшения, закрытия трещин и смещения частиц от- носительно друг друга. Закрытие и исчезновение трещин, по мнению Н. А. Цытовича (1973), происходит также в результате процесса таяния льда в точках контакта минеральных частиц и последующего его замерза- ния в менее напряженных зонах мерзлого грунта. Очевидно, что учесть эти процессы при разработке количественного прогноза трудно, поэтому иссле- дователи часто идут по пути аппроксимации опытных данных различными

23 Часть III. Освоение криолитозоны

уравнениями (Роман, 2002). Для мерзлых незасоленных пород наблюда- ется экстремальная зависимость сопротивления мерзлых пород сжатию от льдосодержания (Шушерина, Бобков, 1969). При воздействии механиче- ской нагрузки вследствие существования в мерзлых породах льда, пред- ставляющего собой почти идеальное текучее тело, и вязкой незамерзшей воды, происходят необратимые перестройки структуры и развитие реологи- ческих процессов. Деформирование мерзлых пород обусловлено смеще- нием относительно друг друга отдельных грунтовых частиц и микроагрега- тов по разделяющим их пленкам связанной воды и включениям льда, которые в своем преобладающем большинстве и являются ослабленными участками мерзлой породы — «дефектами», которые могут быть точеч- ными и линейными. Механизм пластического деформирования кристалли- ческих тел (льда) связывают преимущественно с перемещением дислока- ций путем скольжения, которые при некотором критическом напряжении порождают новые дислокации и трещины. Кроме того, происходит переме- щение незамерзшей воды из участков с большим напряжением к участкам с меньшим напряжением с соответственными фазовыми переходами. Вме- сте с этими процессами структурного преобразования (расслабления) мерзлой породы в ней происходит закрытие микротрещин, уменьшение межагрегатной и агрегатной пористости, более плотная упаковка грунтовых частиц и восстановление структурных связей. Преобладание тех или иных процессов и определяет упрочнение или разрушение мерзлой породы. В понятие «прочность мерзлых грунтов» вкладывают различный смысл в зависимости от решаемой задачи. Оно включает как разрушение, так и из- быточную деформацию (Роман, 2002). Со времени фундаментального ис- следования С. С. Вялова (1959) принято считать, что мерзлые породы при достаточно больших напряжениях разрушаются, что фиксируется увеличе- нием скоростей деформирования при постоянной нагрузке. Причем для мерзлых пород характерно вязкое разрушение с большими деформациями и сплющиванием образца (образование «бочки») без нарушения сплошно- сти. По данным Н. К. Пекарской (1962), С. Э. Городецкого и Е. П. Шушери- ной (1962), С. С. Вялова (1959) у мерзлых грунтов выражены все три стадии ползучести, а переход от затухающей к незатухающей ползучести четкий. Однако длительность стадии неустановившейся ползучести для мерзлых пород может составлять сотни и даже тысячи часов (Роман, 2002). Для не- которых глинистых талых пород перехода в прогрессирующее течение так и не происходит. Поскольку в процессе ползучести грунт одновременно и упрочняется, и расслабляется, то, по мнению С. С. Вялова (1978), стадия установившегося течения возникает тогда, когда нарушение и восстановле- ние межчастичных связей взаимно компенсируется. У слабоструктуриро- ванных систем такое состояние может продолжаться неограниченно долго. При этом развитие прогрессирующего течения связано с явлением дила- тансии — увеличением объема образца при воздействии сдвиговых усилий, что, к своей очереди, обусловлено развитием микротрещин. Эксперименты Е. П. Шушериной (1966) по исследованию ползучести мерзлой супеси и глины показали, что и продольная, и поперечная деформации развива- ются одновременно. Увеличение объема образцов начинается уже в ста- дии неустановившегося течения (Роман, 2002). В теории разрушения имеется множество различных подходов (Вялов, 2000). Например, Кулон предположил, что разрушение связано с опреде- ленным напряженным состоянием, которое называется предельным. Ис- пользуются критерии максимального напряжения, максимальной

24 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

деформации, максимальной энергии деформации, максимального каса- тельного напряжения и другие. Характерно, что каждая из этих теорий ос- нована на экспериментальных данных или догадках и практически ни одна — на изучении внутреннего механизма разрушения (Роман, 2002). В частности, в предложенной Кулоном теории максимального касательного напряжения постулируется, что в материале произойдет разрушение, когда максимальное касательное напряжение в некоторой точке материала до- стигает определенной величины, которая названа прочностью при сдвиге. В теории Мора принимается, что материал разрушится или будет неогра- ниченно деформироваться, когда касательное напряжение в плоскости раз- рушения достигнет определенной величины, зависящей от нормального напряжения, действующего в этой плоскости, или когда наибольшее по аб- солютной величине растягивающее главное напряжение достигнет пре- дельного значения. Гриффитс предположил, что хрупкий материал содер- жит случайно ориентированные трещины и что у кончинков трещин или вблизи них создается концентрация напряжений, вызывающих распростра- нение трещин и в конечном итоге макроскопическое разрушение. В конеч- ном счете теория Гриффитса приводит к критерию разрушения, представ- ляемому криволинейной (параболической) огибающей Мора, что не всегда подтверждается экспериментально. Конечно, существуют модификации как теории Гриффитса, так и других подходов, приближающие теоретические кривые к экспериментальным. Следует отметить, что теории, использую- щие гипотезу предельного состояния вещества, исходят в конечном счете из простой предпосылки. Она заключается в том, что для разрушения ка- кого-либо тела необходимо разрушение его внутренних структурных связей (Вялов, 2000). Учитывая атомно-молекулярное строение тел, предельными можно считать критические напряжения межатомных (межмолекулярных) связей, которые вызывают их разрыв. На этом пути имеются, однако, две принципиальные трудности. Одна состоит в том, что ввиду сложного и зер- нистого строения всех тел, в том числе мерзлых грунтов, распределение механических напряжений неравномерно. Средние величины напряжений, действующие в образце мерзлого грунта, не соответствуют величинам, действующим в поре, заполненной льдом, на границе твердой частицы и т. д. Полученные в экспериментах данные о разрушении не могут соот- ветствовать представлениям о разрушении атомно-молекулярных связей. Вместе с тем в связи с известной периодичностью, однотипностью строе- ния мерзлого грунта можно говорить о средней поре или среднем структур- ном элементе (включающем как твердые частицы, так и лед, воду, воздух и т. д.), который периодически повторяется в образце. Для такого элемента характерно напряжение, совпадающее со средним напряжением во всем образце (для случая однородного напряженного состояния). Внутри струк- турного элемента для каждой точки характерна своя величина напряжений, но существует точка, где близость напряжения к предельному макси- мальна. Именно здесь происходит разрушение раньше всего. Другая труд- ность состоит в том, что изменение формы образца может происходить и без разрушения. Это наблюдается, например, при одноосном сжатии об- разцов мерзлых грунтов (Роман, 2002). Экспериментальные исследования прочности мерзлых грунтов начинались определениями так называемой кратковременной прочности, когда быстро прикладывалась нагрузка и не- медленно происходило разрушение. По мере накопления опытных данных обнаружился факт снижения прочности во времени, в процессе восприятия нагрузки. Оказалось, что мгновенная прочность может быть больше

25 Часть III. Освоение криолитозоны

длительной более чем в 10 раз (Роман, 1987). Первые исследования дли- тельной прочности грунтов были выполнены в 30-х годах Н. А. Цытовичем, в 40-х годах М. Н. Гольдштейном (1948). Затем С. С. Вяловым в 50-х годах проведены исследования длительного сопротивления мерзлых грунтов нагрузкам, показано снижение прочности в процессе ползучести, установ- лены основные закономерности длительной прочности. Выявлена зависи- мость ее от температуры грунта (Вялов, 2000).

Н. А. Цытович (1973) описывал три основных механизма (стадии) деформа- ции льда. Первый — течение льда при медленном сдвиге, параллельном базаль- ным плоскостям кристаллов, без изменения структуры льда. Нарушение кристал- лической решётки льда происходит на второй стадии из-за молекулярной дезинтеграции, перекристаллизации, межкристаллических сдвигов и сколов (Войтковский, 1960). Последняя стадия — когда лёд тает под большими нагруз- ками. Рекристаллизация льда и переориентация поверхности базальной плоско- сти, параллельная сдвиговой силе, происходит при сдвиговых напряжениях выше 0,1 МПа. Размер кристалла льда в этом случае резко уменьшается. Наличие спе- цифических ледяно-цементных связей и текстур (криогенного типа) в мёрзлых грунтах имеет большое значение для протекающих в них реологических процес- сов, а также наличия льда и незамёрзшей воды. Таким образом, несколько кон- тактов принципиально разных типов существуют одновременно в мёрзлых грун- тах (в отличие от незамёрзших глинистых грунтов). Это контакты между частицами грунта, включая контакты и сцепление минеральных частиц со льдом, связывание льда с плёночной влагой и т. д. Неоднородные мёрзлые грунты (ха- рактер контактов, пористость, криогенная структура и текстура) и грунты с боль- шим количеством дефектов в текстуре изменят свою прочность, что приведёт к более выраженным реологическим свойствам. Следовательно, деформация мёрзлого грунта является результатом смещения отдельных частиц, льда и мик- роагрегатов друг относительно друга вдоль плёнок влаги и льда, разделяющих их. Принимая во внимание наличие различных дефектов, пластическая дефор- мация, вызванная главным образом развитием дислокаций, может изме- няться на хрупкое разрушение за счёт активных трещин, обычно при более низкой температуре. За- соленность, наоборот, придает мерзлому грунту пластичность. Характер и механизм медленной деформации (ползучести) изменя- ются с разными стадиями ползуче- сти (Вялов, 1978) (см. Рис. 12.7). На первом этапе (первичная ползу- честь) обычно наблюдаются лишь незначительные изменения тек- стуры мёрзлого грунта. Снижается Рис. 12.8. Кривые для ползучести при испыта- межагрегатная пористость, происхо- нии на сдвиг, включая третью стадию (выше), дит исключение воздуха и некото- и кривая длительной прочности мёрзлого рое перераспределение содержа- грунта со временем (ниже). © Л. Роман ния льда и влаги, «заживление»

26 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

старых связей, образование новых межчастичных связей и упрочнение грунта. В результате наблюдается упрочнение мёрзлого грунта. На второй стадии деформации (вторичная ползучесть, или вязкопластический поток с постоянной скоростью) происходит более выраженная перестройка тек- стуры замёрзшей породы. Начинается дезинтеграция и разрушение агрегатов. Эти агрегаты переориентируются базальными плоскостями вдоль вектора напря- жения сдвига или под прямым углом к сжимающему напряжению, уменьшая со- противление грунта приложенной нагрузке. Разрывы связей вдоль наиболее ослабленных участков мёрзлого грунта увеличиваются, а текстурные дефекты растут. Новая текстурная формация приводит к упрочнению грунта, но в этом случае это имеет лишь второстепенное значение. На этом этапе деформирова- ния доминирует влияние миграции незамёрзшей воды в зоны концентрации рас- тягивающих напряжений. Период времени деформации достаточен для того, чтобы результаты миграции влаги наблюдались как постепенное и более или ме- нее равномерное увеличение содержания льда на этих участках вместе с умень- шением прочности.

Механические характеристики мёрзлого грунта в значительной мере зависят от его засолённости, которой обычно отличаются мерзлые породы Арктиче- ского побережья. Величина эквивалентного сцепления суглинка Ceq , например, резко уменьшается при засоленности 0,2–0,3 % (Велли, 1990). При температу- рах -3 — -4 °С величина эквивалентного сцепления при указанной засоленно- сти и при влажности выше предела текучести уменьшается в 2 раза, а при θ = -1 — -2 °С величина эквивалентного сцепления уменьшается в 3–4 раза. Расчётное давление R на пылеватые и мелкие пески при засоленности 0,03 % ‹ Dsal ‹ 0,1 % в диапазоне температур -1 °С › θ ›-8 °С уменьшается примерно в 2 раза. При засоленности Dsal › 0,5 % и температурах грунта θ ›-8 °С мелкий песок практически находится в охлажденном состоянии и свойства его близки к свойствам талого песка. Засоленность влияет на изменение сопротивлений срезу Raf по поверхности смерзания мёрзлых грунтов с фундаментом. Вели- чины сопротивления срезу грунтов в интервале температур от -1 до -5 °С при засоленности 0.5 %. снижаются в 2–2,5 раза по сравнению с незасоленными грунтами. При увеличении засоленности от 0,2 до 0,5 % и температуре -3°C длительная прочность срезу Raf уменьшается от 212 кПа до 110 кПа (суглинок). При той же температуре и увеличении засоленности от 0,1 до 0,2 % близкие значения имеет мёрзлый песок, около Raf = 200–100 кПа соответственно. Сегодня разрабатываются методы, позволяющие упростить и ускорить опреде- ление механических свойств мерзлых грунтов. Широкое развитие получили ме- тоды релаксации. Например, испытания шариковым штампом Н. А. Цытовича. Необходима корреляция результатов определения эквивалентного сцепления, которое определяет шариковый штамп, с результатами испытаний на одноос- ное или трехосное сжатие. Другим является также определение длительной прочности в результате динамометрических испытаний С. С. Вялова, или пря- мым методом. Необходимо иметь в виду, что характер нагружения в случае ис- пытаний на одноосное или трехосное сжатие и при релаксации разный. В по- следнем случае изначально задается более высокая нагрузка, изменяющая структуру мерзлых пород. Кроме того, необходима высокая точность измерения напряжений. Так, при длительной прочности в 200 кПа для прекращения испы- тания на релаксацию необходимо, чтобы в течение 8 часов изменения напря- жения составляли менее 10 Па, в противном случае ошибка в определении значения длительной прочности составит 100 %.

27 Часть III. Освоение криолитозоны

12.4. ПУЧИНИСТОСТЬ Пучинистость (frost susceptibility) определяется как способность грунтов образовывать сегрегационный лед при подходящих условиях подачи влаги и тем- пературы (van Everdingen, 1976, 1987; Chamberlain, 1981; Fukuda, 1982; Konrad & Morgenstern, 1983; Williams, 1984). Это приводит к изменению объёма грунта при промерзании, т. е. морозному пучению (frost heavе). Пучинистый грунт посте- пенно становится богатым льдом независимо от количества первоначально до- ступной воды. Критерием, наиболее часто используемым для прогноза пучинистости, явля- ется размер зерна (G. H. Johnston, 1981; T. C. Johnson et al., 1984). Важны и ми- нимальный размер зерна, содержание мелкозёма, степень смешивания, мине- ральный состав, а также наличие и тип солей. При условии достаточного притока влаги Касагранде (Casagrande, 1932) считал, что следует ожидать значительного сегрегационного льдовыделения в неоднородных грунтах, содержащих более 3 % мелких (0,02 мм) частиц, а также в однородных (хорошо отсортированных) грунтах, содержащих более 10 % частиц менее 0,02 мм. Касагранде не наблюдал сегрегации льда в грунтах, содержащих менее 1 % зёрен более мелкого диа- метра, чем 0,02 мм, даже когда уровень подземных вод находился вблизи фронта промерзания. Система классификации (Linell & Kaplar, 1963) считалась лучшей, и на ней ос- нована классификация для проектирования в условиях промерзания (frost design classification), разработанная Инженерным корпусом США (табл. 12.1). Грунты перечислены в порядке повышения пучинистости. Таким образом, группа F1 обладают наибольшей несущей способностью во время оттаивания, несмотря на то что они могут иметь заметные объёмы льда до оттаивания. Группы F3 и F4 обладают наибольшей пучинистостью и максимальной потерей прочности во время оттаивания.

Таблица 12.1. Классификация пучинистости грунтов Инженерного корпуса США

Группа Содержание частиц Typical soil types under пучини- Тип грунта менее 0,02 мм, Unified Soil Classification стости в % по весу System F1 Гравий 3 to 10 GW, GP, GW-GM, GP-GM F2 (a) Гравий 10 to 20 GM, GW-GM, GP-GM SW, (b) Пески 3 to 15 SP, SM, SW-SM, SP-SM F3 (a) Гравий >20 GM, GC SM, SC CL, CH (b) Пески, кроме пылева- >15 тых – (c) Глины, PI *> 12 F4 (a) Все пылеватые грунты – ML, MH SM (b) Пылеватые пески >15 CL, CL-MI (c) Глины, PI * < 12 – CL, ML; (d) Глинистые грунты – CL, ML, SM; CL, CH, ML; CL, CH, ML, SM *PI — число пластичности (в России — Ip).

28 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

В действительности, некоторые гравийные грунты с 1 % содержанием мате- риала более мелким, чем 0,02 мм, характеризовались значительным пучением, в то время как другие песчаные отложения с до 20 % материала более мелким, чем 0,02 мм, оказывались стабильны. Это связано с другими факторами, такими как минеральный состав и проницаемость. В результате стандартная практика заключается в том, чтобы проверить экспериментально деформации пучения в стандартных условиях, чтобы помочь в выборе соответствующих конструкций. Классификация по пучинистости на основе лабораторных испытаний пучения (таблица 12.2) была разработана Инженерным корпусом США (Linell & Kaplar, 1963). Испытания основаны на лабораторной скорости промерзания 6– 13 мм/день. Эти испытания занимают около двух недель, но разумная оценка пу- чения может быть получена с использованием скорости промерзания 76– 200 мм/день, примерно через 2–3 дня (Kaplar, 1971). В настоящее время Американские стандарты тестирования и материалов имеют обновлённый протокол для этих испытаний (ASTM D5918–13), который за- меняет ASTM D5918–6. В Норвегии критерии размера зерна для пучинистости ос- нованы на размерах 0,002 мм, 0,02 мм и 0,2 мм (Knutson, 1993). Грунты разделя- ются на четыре группы: от T1 (непучинистые) до T4 (высокая пучинистость). На рис. 12.9 показаны примеры размеров зёрен четырёх классов. Однако фин- ские исследования указывают на то, что пучинистость сильно зависит от количе- ства материала, проходящего через сито 0,0063 мм (Nurmikolu & Kolisoja, 2008) и его качество (Nurmikolu, 2010), что означает минеральный состав и степень вы- ветривания.

Таблица 12.2. Классификация пучинистости грунтов Инженерного корпуса США по результатам лабораторных испытаний Средняя скорость пучения (мм/сутки) Пучинистость 0,0–05 Незначительная 0,5–1,0 Очень низкая 1,0–2,0 Низкая 2,0–4,0 Средняя 4,0–8,0 Высокая >8,0 Очень высокая

Рис. 12.9. Распределение разме- ров частиц (grain size) грунтов для четырёх классов пучинистости в соответствии с норвежской клас- сификацией: проходящие сито (passing), задержанные на сите (retained on), глина (clay), ил, или пылеватые отложения (silt), песок (sand), гравий (gravel), скальные породы (rocks)

29 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 12.10. Температурный разрез (temperature profile), положение нулевой изотермы (frost front, 0° isotherm), фронта промерзания (freezing front) и профиля давления всасыва- ния (suction pressure profile), которое ниже атмосферного (below atmosphere) при образо- вании ледяной линзы (active ice lense) (Konrad, 1999, Рис. 1, с изменениями). Стрелки в ле- вой стороне рисунка показывают направление миграции воды: мёрзлый грунт (frozen soil), «мёрзлая кайма», или зона промерзания (frozen fringe), немёрзлый грунт (unfrozen soil), граница свободного дренажа (free-drainage boundary)

Оценки (рис. 12.10) (Penner, 1960; Fukuda, 1982) указывают на то, что скорость промерзания, вероятно, наиболее важна, поскольку скорость пучения и скорость промерзания зависят друг от друга. Стандартизированная скорость промерзания обеспечивает хорошие сравнительные данные для разных материалов, но для целей проектирования скорость промерзания должна соответствовать ожидае- мой на месте для достижения наилучших результатов. Однако этот показатель обычно неизвестен, изменяется из года в год, а также из района в район (Пуза- ков, 1960; G. H. Johnston, 1981, с. 142–143). В настоящее время ключевыми факторами, определяющими пучинистость, считаются количество незамерзшей воды в поровом пространстве, которое тесно связано с количеством мелких частиц, их расположением по отношению к более крупной фракции, которая контролирует количество сквозных пор, степень упа- ковки частиц грунта (связанной с плотностью грунта) и площадь поверхности зё- рен. Также участвуют относительные количества капиллярной и адсорбированной воды, которые зависят от минералогии глинистой фракции. Последняя также вли- яет на строение грунта из-за различных действующих между частицами сил. Нако- нец, пригрузка изменяет пучинистость грунта. Таким образом, необходимо знать распределение размеров зёрен и их соотношение, минеральный состав глинистой фракции, строение грунта и бытовую нагрузку, чтобы успешно прогнозировать пу- чинистость. В тех случаях, когда грунты или вода являются засоленными, это также необходимо учитывать (Brouchkov, 1998), поскольку физические свойства грунта изменяются с повышением засолённости. В частности, при засолении снижается температура замерзания, и значительно снижается прочность грунта. Также может потребоваться измерить удельную площадь поверхности (Rieke et al., 1983). В России используют аналогичную систему в »Руководстве по проектирова- нию» и СНиПе (Пузаков, 1960, Цытович, 1973), используя размер зерна,

30 Глава 12. Механика мёрзлых грунтов

естественное и критическое содержание влаги, полную влагоёмкость, предел пластичности и безразмерный коэффициент, который численно равен средней температуре зимнего воздуха на открытой поверхности грунта при её промерза- нии. Соколова и Горковенко (1997) рассматривают проблемы оценки пучинисто- сти крупнообломочных грунтов с илово-глинистым наполнителем, используемого в дорожных основаниях в России.

Морозное пучение грунтов является один из широко распространенных процес- сов на территории России. Исследования в этой области проводили М. Н. Голь- дштейн, Э. Д. Ершов, Г. П. Бредюк, В. Д. Карлов, В. О. Орлов, А. Е. Федосов, Н. А. Цытович, М. И. Сумгин, П. Ф. Швецов и др. Территориальные закономер- ности проявление пучинистых свойств грунтов описаны в работах И. В. Чесно- ковой, С. П. Качурина, А. В. Павлова и др. Для расчета фундаментов по устой- чивости на воздействие касательных сил морозного пучения грунтов применяется удельная касательная сила, которая пересчитывается на пло- щадь боковой поверхности фундамента. По данным разных исследователей, указанная сила изменяется в широких пределах: от 0,02 МПа (Дергунов, 1945) до 0,211 МПа (Пчелинцев, 1974) и более. Пучинистый грунт определяется в России как дисперсный грунт, который при переходе из талого состояния в мерзлое увеличивается в объеме вследствие образования льда (ГОСТ 25100–2011). Степень морозной пучинистости (frost heave rate) εfh, %, который иногда называется также модулем пучения, определяется по формуле (ГОСТ28622)

h0f-h0 εfh= *100 h0

где h0,f — высота образца промерзшего грунта, см; h0 — начальная высота об- разца грунта, см. В нормативно-технических документах (СП 25.13330.2012) указывается, что пу- чение и силы пучения должны определяться опытным путем. Испытания на мо- розное пучение регламентируются ГОСТ 28622–2012. Грунты в зависимости от содержания тонких фракций, условия увлажнения и промерзания могут быть подразделены по степени пучинистости на следую- щие группы, в которых основным показателем принята степень морозной пучи- нистости εfh (ГОСТ 28622): непучинистые εfh менее 1; слабо пучинистые 1 < εfh ≤ 3,5; среднепучинистые 3,5 < εfh ≤ 7; сильнопучинистые 7 < εfh ≤ 10; чрезмерно- пучинистые εfh > 10. Критерий неравномерного пучения характеризуется относительной неравно- мерностью пучения ∆ hf / L, под которой понимается отношение разности вели- чин (деформаций) пучения ∆ hf в двух близлежащих точках к расстоянию между ними или к базе L. База L назначается в соответствии с конструктивными осо- бенностями каждого типа сооружения. Промерзание пучинистых грунтов под фундаментом (сооружением) обусловливает развитие нормальных сил пуче- ния. Эти силы определяются средним значением сил пучения на площади про- мерзающего массива, превышающей площадь подошвы фундамента. Если ве- личина касательных сил пучения преимущественно не превышает 0,1–0,2 МПа (1–2 кгс/см2), определяясь фактически силой смерзания, то величина сил пуче- ния, нормальных к подошве фундамента, может достигать 0,5–1 МПа (5– 10 кгс/см2, а в отдельных случаях и до нескольких МПа и более.

31 Часть III. Освоение криолитозоны

Глава 13. ФУНДАМЕНТЫ В КРИОЛИТОЗОНЕ: НАДЁЖНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

13.1. ВВЕДЕНИЕ Современное строительство на многолетнемёрзлых грунтах использует не- сколько специализированных технологий для уменьшения рисков, возникающих с сезонным оттаиванием и промерзанием грунтов. Различные сочетания основ- ных методов используются практически во всех строительных проектах, осу- ществляемых в районах вечной мерзлоты. Выбор метода, который используется для строительства зданий, зависит от типа конструкций, степени нагрузки, свойств грунтов основания, климатических особенностей и условий дренажа. При строительстве линейных сооружений выбор метода, как правило, будет меняться в зависимости от локальных показателей.

В России проектирование в районах вечной мерзлоты сегодня осуществляется с использованием СП 25.13330.2012 «Основания и фундаменты на вечномёрз- лых грунтах». Кроме того, существует ряд пособий, в частности «Справочник по строительству на вечномёрзлых грунтах» под ред. Ю. Я. Велли и В. И. Доку- чаева 1977 г., «Основы геотехники в криолитозоне» Л. Н. Хрусталева 2010 г. и другие.

В этой главе описываются методы и технологии, используемые при строи- тельстве на многолетнемёрзлых грунтах. В первую очередь рассматриваются особенности проведения полевых исследований до этапа строительства, затем следует систематическое описание основных методов строительства на мёрзлых грунтах. Однако, важно понимать, что при строительстве на многолетнемёрзлых грунтах выбранные методы будут эффективно работать только в течение опре- деленного времени, так как они учитывают особенности состоянии окружающей среды до строительства, включая климатические и гидрологические условия (табл. 13.1). Любые изменения в окружающей среде, особенно климатические из- менения, приводят к сокращению, либо, что бывает значительно реже, продле- вают срок службы конструкций.

Таблица 13.1. Здания в городах России, в районах вечной мерзлоты, испытывающие деформации, что, в конечном итоге, приводит к тому, что здания становятся непригодными для использования (по Velli, 1973, 1977; Брушков, 2003; Пармузин, 2008)

Город Деформации зданий (%) Чита 60 Певек 50 Амдерма 40 Дудинка 35 Диксон 35 Якутск 27 Тикси 22 Анадырь 20 Салехард >10 Лабытнанги >10 Воркута >8

32 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Воркута — город, расположенный в европейской части России, является хо- рошим примером проявления потепления климата. За последние 60 лет площадь распространения многолетнемёрзлых грунтов сократилась примерно на 25 %, что оказало большое влияние на прочностные свойства и несущую способность зданий и сооружений (Белоцерковская, 1986; Белоцерковская и др., 1989). За пределами города кровля вечной мерзлоты опустилась с 7–8 м до 10 м, а под зданиями, в городской черте — до 15–20 м, что привело к разрушению некоторых зданий несмотря на то, что фактическая температура многолетнемёрзлых пород за это время уменьшилась лишь на 15 %. На основании анализа 979 зданий за 30-летний период (1945–1977 годы) было выявлено, что фактические показа- тели деформации в 1,8 раза больше, чем в городах без многолетнемёрзлых грун- тов в этом регионе.

Наши обследования зданий в Амдерме (Ненецкий автономный округ) около 20 лет назад, где основания сложены морскими засоленными отложениями преимущественно суглинистого состава, показали, что из 268 зданий поселка деформированы 108. 12 % всех зданий находятся в аварийном состоянии, угро- жающем жизни людей. Из 66 каменных зданий деформированы 32. Из 19 теп- ловых и электрических станций только 2 имеют незначительные деформации, а 10 находятся в аварийном состоянии.

Показатели деформаций в Сибирском регионе значительно выше (табл. 13.1). В Норильске это связано с повышением среднегодовой температуры воздуха в центре города на 0,6 °C (рис. 13.1) с 1980 года. Температура многолет- немёрзлых грунтов в настоящее время составляет около -2,4 °С. Уменьшение прочностных свойств и проявление деформаций зданий в городе связано с ан- тропогенным воздействием. Город представляет собой своеобразный «тепловой остров». Тепло, выделяющиеся от зданий и сооружений, приводит к увеличению мощности сезонно-талого слоя, перераспределению снега и повышению средне- годовых температур в регионе.

По словам мэра города Р. В. Ахметшина, сказанным в 2020 году в Совете Фе- дерации, около 1 % жилого фонда Норильска ежегодно выходит из строя. Из- вестна крупная авария емкости с дизельным топливом для электростанции в 2020 году, произошедшая по причине осадки основания. Росприроднадзор оценил сумму экологического ущерба от разлива топлива на ТЭЦ-3 «Норни- келя» почти в 148 млрд руб.

На рис. 13.2 показаны результаты использования технологии строительства на сваях с проветриваемым подпольем, а также сохранения мёрзлого состояния грунтов для предотвращения оттаивания подстилающей мерзлоты под новыми зданиями в Якутске. В результате использования данной технологии, темпера- тура многолетнемёрзлых грунтов поддерживается на уровне -4–6 °С, что способ- ствует сокращению мощности слоя сезонного оттаивания и уменьшению пучения грунта. Несмотря на увеличение среднегодовых температур воздуха в этом районе (см. Рис. 2.13), в результате использования технологий использования проветриваемых подполий и охлаждения грунтов в основном сохраняется суще- ствующий температурный режим многолетнемёрзлых грунтов основания, перво- начальные свойства прочностных конструкций в течение проектного срока службы зданий, а на территории застройки температуры даже ниже, чем на окру- жающих территориях (рис. 13.2)

33 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 13.1. Изменение температуры грунтов (ground temperature) с 1960 по 2000 гг. в Но- рильске, Сибирь. Графики А и В отражают изменение температуры с глубиной (depth), С — литологическое описание: дисперсные отложения (clastic sediment), коренные по- роды (bedrock). © В. И. Гребенец

Рис. 13.2. Температуры многолетнемёрзлых грунтов в Якутске и его окрестностях в 2015 году. На данной территории применялся метод строительства на свайных фунда- ментах, а также путём промораживания грунтов основания для предотвращения оттаива- ния подстилающей мерзлоты. Синий цвет отдан более низким температурам. Видно, что на территории застройки города температуры в целом ниже, чем на окружающих террито- риях. Талые районы (талики) — это территории, где встречаются реки или озера. © П. Се- менов, предоставлено Министерством строительства Республики Саха (Якутия)

34 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

13.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ КОНСТРУКЦИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ МНОГОЛЕТНЕМЁРЗЛЫХ ГРУНТОВ В результате промерзания грунтовой влаги и последующего оттаивания льда в грунте изменяются свойства многолетнемёрзлых пород, используемых в каче- стве оснований инженерных сооружений. Во время сезонного промерзания грунт смерзается с фундаментом, который выталкивается в процессе сегрегационного льдовыделения. Во время оттаивания основание будет оседать. Если диффе- ренциальные деформации изменяются вокруг основания здания под конструк- цией, конструкция будет наклоняться. Если дифференциальное напряжение пре- вышает расчётную прочность, здание разрушится. В естественном состоянии поверхность земли в большей или меньшей сте- пени покрыта растительностью, которая изменяет тепловой поток, идущий в недра. В результате строительства нарушаются растительный и почвенный по- кровы, что приводит к изменению теплового баланса, как правило, повышению температуры грунтов и углублению сезонно-талого слоя (G. H. Johnston, 1981). Когда неотапливаемая конструкция строится на широте севернее 64 °с. ш., стены здания получают разное количество солнечной энергии в зависимости от их экс- позиции, что приводит к неравномерному оттаиванию подстилающих многолет- немёрзлых грунтов (Рис. 13.3 из Lobacz & Quinn, 1966). Фундамент состоял из двух бетонных плит, разделённых опорами высотой 90 см, с подстилающей гравийной отсыпкой 1,71 м. На графике представлены сезонное пучение и осадка многолетнемёрзлых пород с амплитудой менее 5 см и прогрессивное оттаивание вечной мерзлоты (до 10 см за 10 лет).

Рис. 13.3. Дифференциальная осадка в четырёх углах неотапливаемого здания со време- нем (Lobacz & Quinn, 1966), разные линии обозначают различные углы здания

Обратите внимание, что осадка многолетнемёрзлых грунтов подвержена се- зонным изменениям. Величина осадки будет зависеть от следующих факторов: географической широты объекта (климата), типа фундамента, льдистости и проч- ностных свойств многолетнемёрзлых грунтов. При прочих равных условиях вели- чина осадки будет меньше в более низких широтах, например, в Тибете (He, 1983).

35 Часть III. Освоение криолитозоны

При выделении тепла зданием под ним образуется чаша оттаивания (thaw bulb) (Рис. 13.4), что приводит к неравномерной осадке, если многолетнемерз- лые грунты основания слабольдистые. В тех случаях, когда содержание льда вы- сокое, оттаивание льда может привести к большим деформациям (Рис. 13.5). В любом случае, прочностные свойства грунтов обычно снижаются после оттаи- вания. Рис. 13.4. Основание фундамента отапливаемого здания спустя три года (по RIGCDR, 1975, Figure 5), ММГ — многолетнемёрзлые грунты, СТС — сезонно-талый (активный) слой

Рис. 13.5. Результат развития чаши оттаивания под деревянным домом в п. Амдерма на побережье Карского моря. © A. Брушков

Глубина чаши оттаивания в конечном итоге достигнет условия равновесия, но изменения температуры грунтов, показанные на рисунке 13.1, будут способ- ствовать увеличению осадки. Это является причиной возможного разрушения зданий (см. Рис. 5.1).

36 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Jumikis (1978) и Zhao & Wang (1983) приводят расчёты вероятной глубины оттаивания и температуры грунтов для заданного набора условий окружающей среды. Сегодня это осуществляется компьютерным моделированием. В рабо- тах Хрусталева и Пустовойта (1988) рассматривается двумерный тепловой по- ток. Наличие дополнительных источников тепла рядом с конструкцией внесёт значительные изменения при расчётах оттаивания мёрзлого грунта и последу- ющей осадки здания. Коммунальные системы, тротуары будут являться допол- нительным источником тепла, осадка здания может отрицательно повлиять на сеть гидро-инженерных коммуникаций. Фильтрация грунтовых вод является ещё одним фактором, оказывающим вли- яние на устойчивость многолетнемёрзлых грунтов. Грунтовые воды представ- ляют собой дополнительный источник тепла, который весьма трудно учесть в расчётах (Булдович и др., 2002). Рельеф территории и геологические особен- ности создают условия, при которых подземные воды могут разгружаться на стро- ительной площадке, во время инженерной подготовки и строительства зданий или сооружений (Дубровин, 1974, Гребенец, 1999). В Якутске подземные воды распространены в аллювиальных песках и иногда нарушают устойчивость фун- даментов основания. Школа на реке Росс на Юконе была построена в 1990-х го- дах на гравийном конусе выноса, который спускается с холмов, расположенных на юге, к северу до реки Пелли. Вполне вероятно, что именно подземные воды, движущиеся через гравий, приводят к неравномерной осадке и пучению, не- смотря на расчёты. Добавление термосифонов не смогло стабилизировать фун- дамент, поэтому здание пришлось построить на глубоких сваях.

13.3. ВЫБОР ПРИНЦИПА СТРОИТЕЛЬСТВА Существует два основных метода, используемых для строительства на мно- голетнемёрзлых грунтах. Активный метод (2-й принцип строительства в России) (active method, or principle 2) предполагает преднамеренное оттаива- ние многолетнемёрзлых грунтов до начала строительства. Этот метод использу- ется в районах спорадического распространения мерзлоты и включает удаление растительного и напочвенного покровов. Удаление растительного покрова приво- дит к нагреванию грунта из-за изменения теплового баланса и из-за температур- ной сдвижки и нового альбедо поверхности. На следующем этапе работы ждут полного оттаивания многолетнемерзлого грунта. Поскольку существующий суб- страт, преимущественно торф, приводит к процессам пучения, его обычно уда- ляют и заменяют более стабильным материалом, таким как гравий. Данный приём используют и при строительстве в более теплом климате. Однако при из- менении гидрологических условий на территории оказанных мер может быть не- достаточно и потребуется принятие новых инженерно-геологических решений. Пассивный метод, или 1-й принцип строительства (passive method, or principle 1) включает сохранение многолетнемёрзлых грунтов в естественном состоянии в течение всего срока службы конструкции. Этот метод обычно исполь- зуются в областях прерывистого или сплошного распространения многолетне- мёрзлых грунтов. Данный метод широко применяется для многолетнемёрзлых грубообломочных грунтов со среднегодовой температурой ниже -3 °С. Однако при изменении теплового баланса поверхности и увеличении среднегодовой тем- пературы воздуха начнётся оттаивание мерзлоты, что приведёт к потере прочно- сти грунта и ограничит потенциальный срок службы здания. Изменения климата

37 Часть III. Освоение криолитозоны

или других факторов окружающей среды приводят к необратимым изменениям. Например, строительство трубопровода и скоростной железной дороги вдоль транспортного коридора Цинхай-Тибет изменило гидрологические условия рай- она, что отрицательно сказалось на первоначальном дорожном покрытии и тру- бопроводе, значительно сократив их срок эксплуатации. В области криолитозоны сооружения обычно проектируются наземным спосо- бом. Строительство траншей или подвалов влечёт за собой вскрытие многолет- немёрзлых грунтов, что приводит к неизбежным изменениям температуры грун- тов, изменению условий дренажа на территории и последующей осадке грунтов. Исключение составляют сухие, хорошо дренированные, плотные, устойчивые к оттаиванию грунты.

Выбор принципа строительства — непростая процедура. Он производится в ос- новном на основе технико-экономических расчетов, которые могут показать, что является менее затратным вариантом. Однако такие расчеты рекоменду- ется проводить с максимальной тщательностью, в том числе используя стати- стические методы, имея в виду вероятностную природу температур и показате- лей свойств грунтов. Кроме того, считается, что в районах распространения высокольдистых вечномерзлых грунтов (льдистость включений более 0.4) сли- вающегося типа следует использовать только I принцип. В районах с высокой сейсмичностью (7 и более баллов) нельзя применять II принцип.

Для инженерного проектирования используются значения температуры грун- тов, основанные на измеренных температурах земли по глубине. Эти измерения должны основываться минимум на данных за один или два года. Несмотря на это, климат может значительно меняться из года в год, особенно в северных широтах. К сожалению, существует только несколько станций наблюдений, где температура грунтов измеряется достаточно долго для получения непрерывных температурных рядов и составления долгосрочного прогноза. Такие ряды в Канаде включают Инувик (с 1955 года), Томпсон, Манитоба (G. H. Johnston, личное сообщение, 1984), Дельта Маккензи (J. R. Mackay) и Роки Моунтейнс (Harris, 2009). Глобальная наземная программа наблюдений за криолитозоной (GTN-P) была разработана в начале 1990-х годов для получения данных по всему Север- ному полушарию. Первоначально проводилось изучение «Термического состоя- ния вечной мерзлоты» (TSP) с использованием температур грунтов, измеренных в глубоких скважинах (Romanovsky et al., 2002). Они дают общее представление о мощности многолетнемёрзлых пород и температурных тенденциях в области криолитозоны. Поскольку приборы для термометрии имеют ограниченный срок службы, и по ряду других причин финансирование мониторинга стало трудной за- дачей в России и Северной Америке. В настоящее время только в Китае активно работает обширная программа температурных наблюдений грунтов.

13.4. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Источником древесины являются бореальные леса. Древесина имеет хоро- шие изоляционные свойства и относительно низкую стоимость. Древесина имеет недостаток в том, что требует обслуживания для деталей, которые находятся над землёй, в то время как древесина в слое сезонного оттаивания медленно распа- дается. Сталь является более прочной, но в целом дорогой. Она ржавеет

38 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

со временем, если она не защищена надлежащим образом, но по-прежнему яв- ляется самым прочным строительным материалом. Сталь обладает высокой теп- лопроводностью, как и бетон. Последний используется в большинстве современ- ных строительных фундаментов. Поскольку его в основном замешивают на месте, он выделяет значительное количество тепла (Zhang & Lai, 2003). Фун- дамент из бетона становится прочнее, если используются арматурные стержни. Наличие в бетоне микропор, сквозь которые проникает вода, может привести к её замерзанию и последующему образованию трещин (Рис. 13.6). Для контроля вы- явленных проблем необходимо определять и учитывать при строительстве: гид- ростатическое давление, осмотическое давление, водонасыщенность, рост кри- сталлов льда и эффекты солевых кристаллов (Yan et al., 2014).

Рис. 13.6. Деформации бетонной подпорной стены в сухом климате на Цинхай-Тибетском нагорье, 7 лет после постройки. © S. A. Harris

Таким образом, бетонные конструкции имеют ограниченный срок службы даже при тщательном обслуживании. Наиболее эффективными мерами по повы- шению долговечности конструкции из бетона являются: контроль соотношения вода-цемент, включение устойчивых минеральных добавок и стали, полипропи- лена, углерода, этиленового стекла и растительных волокон.

В России марка бетона в зависимости от класса зданий должна быть по моро- зостойкости от 75 до 200 и водонепроницаемости от 2 до 4 для расположенных над землей верхней части сваи и соответственно от 100 до 200 по морозостой- кости и 2 по водонепроницаемости для ростверка. Марка бетода по прочности сборных ростверков должна быть не менее 200, для монолитных фундаментов не менее 150, для сборных — не менее 200.

39 Часть III. Освоение криолитозоны

Также возможно добавление твёрдых композитов, состоящих из двух или бо- лее различных структур, в грунты для увеличения их прочностных свойств. Kazemian et al. (2010) перечисляют преимущества таких субстратов: более высо- кая удельная прочность, жёсткость и более низкая теплопроводность. Композиты обладают различной водопроницаемостью. Orakoglu & Liu (2014) обсуждают вли- яние этих агентов на теплопроводность грунтов.

13.5. ВРЕМЯ СТРОИТЕЛЬСТВА Обычно гражданское и промышленное строительство проводится зимой, чтобы вызвать минимальные нарушения поверхности. Планируя заранее сроки строительства, время оттаивания многолетнемёрзлых пород может быть сведено к минимуму. Строительство летом, как правило, вызывает термокарст (Рис. 11.6 и 13.7), и в результате развития этого процесса участок становится не- пригодным для использования. На торфянистых грунтах можно использовать бревенчатые покрытия, а при отсутствии деревьев можно использовать искус- ственные деревянные покрытия размером около 2–4 м, которые могут быть уло- жены для сохранения напочвенного покрова в естественном состоянии. Временные бревенчатые покрытия убираются после строительства фунда- мента, и фундамент остаётся на два года для обеспечения промерзания. В се- верной части Китая вода распыляется на землю зимой для образования ледяной дороги и рабочей площадки. Когда весной она тает, растительность восстанав- ливается. Важно установить термометрические косы в основании фундамента, чтобы можно было наблюдать ход промерзания. Термометрические косы также используются для мониторинга сезонно-талого слоя вокруг опор, чтобы заранее предупредить об оттаивании, которое может являться угрозой для сооружения.

Рис. 13.7. Результат развития термокарста на стоянке в Якутске

40 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Рис. 13.8. Прогрессивная деградация вечной мерзлоты (permafrost) под гравийной (gravel) насыпью мощностью 1,83 м вблизи Фэрбенкса Аляска (по Lobacz & Quinn, 1966). Указыва- ется подошва сезонно-талого слоя в конце каждого годового периода оттаивания: пол (floor), грязевая подушка (mud sills), грунт (ground), оттаявшая часть (thawed)

Строительство в зимний период имеет недостатки. В частности, опасным явля- ется строительство зимой насыпей, дамб, отсыпок, а также обратная засыпка траншей. Комья мерзлого грунта образуют основание с небольшой плотностью, что ускоряет строительство, но при последующем оттаивании могут развиться значительные осадки грунтов. Дамбы, построенные таким способом, могут про- пускать значительные объемы воды и в дальнейшем быстро разрушаться. От- носительно безопасными в данном случае могут являться только сухие песча- ные и крупнообломочные грунты, при отсутствии снежных включений. При отсыпке насыпи в зимний период необходим контроль качества работ, а про- должение строительства рекомендуется после того, как насыпь испытает осадку при оттаивании.

13.6. ТИПЫ ФУНДАМЕНТОВ Ниже приводится описание основных типов фундаментов, которые использу- ются отдельно или в комплексе. Базовые методы постоянно совершенствуются для конкретных задач, а новые методы время от времени добавляются.

13.6.1. Грунтовые насыпи Грунтовые насыпи (pads) являются основным типом фундамента, исполь- зуемым для автомобильных дорог, аэродромов и железнодорожного сообщения, но они подвергаются циклическим колебаниям температуры. При строительстве грунтовых насыпей нужно понимать, что они должны быть достаточно мощными, чтобы превышать расчётную мощность нового сезонно-талого слоя, образовав- шегося после завершения строительств. Необходимо применения комплекса ме- тодов для уменьшения мощности гравия с одной стороны, и обеспечения ста- бильности, с другой стороны. Проблема создания достаточно мощной гравийной насыпи для изоляции под- стилающего основания является значимой (Рис. 13.8). Мощность сезонно-талого слоя составляла 0,9 м до строительства в 1946 году, но увеличилась примерно

41 Часть III. Освоение криолитозоны

до 1,75 м после вырубки деревьев и кустарников. Здание было неотапливаемым в течение длительного времени, мощность сезонно-талого слоя приблизилась к 5 м через восемь лет, несмотря на гравийную насыпь. Аналогичное исследова- ние было проведено на станции регулярных наблюдений Zhaohui в северо-во- сточном Китае, где использовали менее мощную гравийную насыпь, что в резуль- тате привело к большему оттаиванию (Рис. 13.9). Мощность сезонно-талого слоя составляла 1,6 м, чаша оттаивания под зданием неуклонно увеличивалась, но в профиле её форма была симметрична, что было обусловлено более высо- ким углом падения солнечных лучей в высоких широтах (Рис. 13.3 и 13.4).

13.6.2. Плиты

Рис. 13.9. Изотермы под воздушным пространством 75 см и фундаментом, подстилаемым гравийной насыпью мощностью 90 см, под зданием на полевой станции Zhaohui в Северо- Восточном Китае (по He, 1983, Рис. 3,4): вечная мерзлота (permafrost), гравий (gravel), пол (floor), глубина (depth), оттаявшая часть (thawed), грунт (ground), воздух (air)

Плиты и плоты (slabs and rafts) — это жёсткие фундаменты, обычно вы- полненные из железобетона. Они подстилаются гравийной насыпью подходящей мощности и обеспечивают гладкую, однородную основу, на которой можно стро- ить. Нагрузка здания и его содержимого распределяется по всей площади плиты, поэтому конструкция способна выдерживать большие нагрузки при условии, что плита достаточно прочна. Неравномерные нагрузки приводят к наклону плиты, но, если бетон разрушится, стены не будут подвергаться дополнительным нагрузкам, даже несмотря на то, что здание в конечном итоге становится непри- годным для использования. На Рис. 13.9 показано распределение весенних и осенних температур грунтов под отапливаемым зданием, расположенным над двумя плитами, разделёнными воздушным пространством для теплоизоляции (прерывания теплового потока) шириной 75 см, с опорами, которые размещены на гравийной подушке диамет- ром 90 см (по He, 1983). В данном случае не рассчитаны деформации в углах отапливаемого помещения, как это было показано Lobacz & Quinn (Рис. 13.3), хотя на территории Южного Китая эти различия будут значительно меньше.

42 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Можно предположить, что без наличия воздушного пространства и установки опор оттаивание было бы, по крайней мере, в три раза больше из-за относи- тельно высокой теплопроводности бетона.

13.6.3. Фундамент из балок Это простейшая форма фундамента, состоящая из балок (sills), уложенных сверху или чуть ниже поверхности уплотнённой площадки или поверхности земли. Балки подвержены сезонным движениям, которые, как правило, урегулируются с течением времени. Примерами балочного фундамента являются бревенчатые дома в Сибири и на Аляске. В тех случаях, когда окна начинают опускаться ниже земли (Рис. 3.3), здание поднимается на гравийную насыпь (Harris, 1986, V и VI). Древесина чаще используется в качестве строительного материала в боре- альном лесу. В большинстве домов сегодня обычно имеется вентилируемое воз- душное пространство между насыпью и полом, а также изоляция, если здание необходимо обеспечить системой отопления. Необходимо периодически уплот- нять пространства между брёвнами в бревенчатых домах. При строительстве де- ревянных каркасов стены максимально плотно соединяются с полом, чтобы обес- печить плотный контакт. Сильные ветра могут повреждать здания, поэтому они должны быть закреплены в земле. Несмотря на свои ограничения, эти здания представляют собой низкозатрат- ные складские сооружения с использованием местных материалов в сельских рай- онах.

Выделяют также ленточные фундаменты, которые чаще используют как фун- даменты под стены. Иногда они применяются под сетку колонн, в виде пере- крестных лент. Этот фундамент позволяет возводить самые различные строе- ния и использовать меньшее количество строительных материалов, а также проводить меньше земляных работ, чем, например, плита.

13.6.4. Столбчатый фундамент Столбчатые фундаменты (spread footings) состоит из железобетонных, деревянных или стальных опор в форме перевернутой «T». Такие фундаменты используются, главным образом, в областях сплошного распространения много- летнемёрзлых пород с малой мощностью сезонно-талого слоя. Опоры помеща- ются в грунт на глубине. Столбы могут быть расположены одной сплошной сте- ной или рядом нескольких опор, прикреплённых к горизонтальному основанию. На рисунке 13.8 показано как стабилизировалась среднегодовая температура грунтов в активном слое через 5 лет, но пучение повлияло на устойчивость фун- дамента, и в конечном итоге здание стало непригодным для эксплуатации из-за опрокидывания. Для уменьшения глубины оттаивания столбы можно поместить в гравийную насыпь, уложенную на исходную поверхность со слоем изоляции, чтобы предот- вратить оттаивание вечной мерзлоты при заливке фундамента. На ри- сунке 13.10 здание имеет воздушное пространство между полом здания и грун- том. Пол должен быть на высоте не менее 0,7 м над землёй с достаточной изоляцией, размещённой под полом, чтобы свести к минимуму нисходящий поток тепла в фундамент. Должно быть учтено также пучение грунта и последующая

43 Часть III. Освоение криолитозоны

осадка. В качестве альтернативы, предлагается компактный, непучинистый, гра- нулированный заполнитель помещать в выемку как под, так и над фундаментом, чтобы минимизировать силы пучения.

Рис. 13.10. Распределение темпера- туры грунта при максимальной глубине оттаивания под зданием, поддержива- емым столбчатым фундаментом, через 5 лет после строительства на станции Jingtao в Северо-Восточном Китае (from He, 1983, Рис. 5). Первоначаль- ная кровля вечной мерзлоты лежала на глубине 0,4–1,0 м, льдистость со- ставляла 70–80 %: вечная мерзлота (permafrost), пол (floor), глубина, м (depth), оттаявшая часть (thawed), грунт (ground), воздух (air)

Высота подполья в России для зданий на вечномерзлых грунтах по СП 25.13330.2012 должна приниматься по условиям обеспечения его вентилиро- вания, но не менее 1,2 м от поверхности грунта в подполье до низа выступаю- щих конструкций перекрытия. Под отдельными участками сооружения шириной до 6 м при отсутствии в них коммуникаций и фундаментов высоту подполья до- пускается уменьшать до 0,6 м, но это, как правило, не является хорошим реше- нием из-за возможного снегонакопления на окружающей территории или ухуд- шения проветривания подполья по другим причинам.

Рис. 13.11. Максимальные температуры грунта под зданиями, построенными на сваях в вечной мерзлоте в северо-восточном Китае на полевой станции Zhaohui (по He, 1983, Рис. 7 и 1). На рисунке 13.11А показан тепловой режим под фундаментом из буронабив- ных свай, а на рисунке 13.11В — схема вокруг увеличенных боковым расширением свай- ных фундаментов: вечная мерзлота (permafrost), пол (floor), глубина, м (depth), оттаявшая часть (thawed), воздух (air)

44 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Торцевая или другая изоляция может быть размещена на поверхности грунта для защиты оснований. Успешное строительство зданий различных размеров с использованием столбчатых фундаментов было описано Dickens and Gray (1960), Harding (1962) и He (1983). Crory (1978) сообщал о проблемах, когда столбчатый фундамент использовался для строительства больницы в Коцбю из- за сложных условий вблизи побережья. К условиям, усложняющим строитель- ство, относят засоленные грунты, проблемы грунтовых вод и разнообразный гра- нулометрический состав грунтов. В таких случаях, как правило, используют свай- ный фундамент.

13.6.5. Сваи Сваи (piles) — наиболее широко используемые фундаменты для зданий и не- которых линейных сооружений (железных дорог и трубопроводов) в районах веч- ной мерзлоты (Вялов, 1984; Ding, 1984; Ladanyi, 1984).

С 1935 г. в Якутске впервые стали возводить здания по методу сохранения мёрзлого основания с применением свайных фундаментов. В частности, там была построена первая в мире теплоэлектростанция на вечной мерзлоте на железобетонных сваях с проветриваемым подпольем. Здание эксплуатиру- ется до сих пор, фундаменты находятся в удовлетворительном состоянии. Большой вклад в разработку этого метода внёс Н. А. Цытович.

Они состоят из относительно тонких вертикальных опор с существенным про- странством между основанием сооружения и поверхностью земли. Эти верти- кальные опоры встроены в вечную мерзлоту и могут выдерживать очень высокие нагрузки, если их тщательно проморозить до установки. Сваи должны быть рас- положены в определенном порядке, чтобы адекватно выдерживать нагрузки. Для зданий шириной до 24 м в России воздушное пространство под полом здания должно быть не менее 1 м (более 1,5 м для более крупных зданий). Пол зданий должен быть надлежащим образом изолирован для защиты сваи, а гравийная насыпь должна быть на 1–2 м шире, чем здание. He (1983) даёт два примера теп- лового режима под зданиями со свайным фундаментом в Северо-Восточном Ки- тае (Рис. 13.11).

Рис. 13.12. Здание на железобетонных сваях в зоне сплошного распространения много- летнемёрзлых пород в п. Харасавэй, полуостров Ямал. © A. Осокин

45 Часть III. Освоение криолитозоны

В проекте свайных фундаментов необходимо указывать способы погружения свай, а также температурные условия, при которых разрешается нагружение свай. Нагружение свай возможно только при достижении основанием темпера- тур, при которых обеспечивается несущая способность свай. Расчет несущей способности свай проводится на основании определений прочности грунтов и прочности их смерзания при расчетных температурах основания. Расчет свайных фундаментов на вечномерзлых грунтах при проектировании выполняется как по несущей способности (длительной прочности), так и по де- формациям. Практически, однако, обычно ограничиваются лишь оценкой по не- сущей способности, что является одной из причин значительных деформаций зданий, особенно тяжелых, и сооружений в криолитозоне. До сих пор нерешен- ной проблемой является расчет свайных фундаментов по деформациям, кото- рый обязателен по СП 25.13330.2012 на пластично-мерзлых грунтах. Впрочем, и для твердомерзлых грунтов это полезно из-за значительных многолетних де- фомаций. Методика такого расчета по лабораторным данным по свойствам мерзлых грунтов не разработана, и в России СП 25.13330.2012 предлагает в этом случае проводить натурные полевые испытания свай. Они крайне тру- доемки и требуют специального оборудования и высокой квалификации персо- нала.

Сваи могут быть изготовлены из дерева, стальных балок, стальных труб или железобетона, как на Рис. 13.11А, сваи помещается в отверстия, пробуренные до необходимой глубины. Форма свай может быть изменена для лучшей морозо- устойчивости (Рис. 13.11), однако для этого требуется отверстие для бурения

Рис. 13.13. Сваи с гидравлической разгрузкой в заливе Prudhoe, установленные в гра- вийной насыпи. Их можно отрегулировать так, чтобы они соответствовали дифферен- циальным вертикальным перемещениям по мере необходимости. © S. A. Harris

46 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

большего диаметра или взрывное расширение нижней части скважины. Бурение обычно проводят зимой, чтобы уменьшить отепляющий эффект на температуру грунтов. Кроме того, сваи остаются без нагрузки в течение некоторого времени до установления теплового равновесия системы. На рисунке 13.12 показано большое производственно-жилое здание в России на железобетонных сваях. В некоторых недавних строительных проектах исполь- зуются самодвижущиеся сваи (Рис. 13.13). Стальные балки «Н» можно вбить в грунт, если последний состоит из пла- стично-мёрзлых, (plastically frozen) мелкозернистых грунтов, таких, как ши- роко распространенные вдоль побережья Арктики. К пластично-мерзлым грунтам относятся с коэффициентом сжимаемости ≥0,01 МПа-1 (или модулем деформа- ции ≤100 МПа), согласно СП 25.13330.2012 «Основания и фундаменты на вечно- мёрзлых грунтах». Бурение небольшой скважины и наполнение её водой, нагретой до темпера- туры выше 66 °C в течение 30 минут в песках и 60 минут в глинах до забивки сваи, значительно ускоряет темпы производства (Manikian, 1983), но может вы- звать нежелательное повышение температур основания. Забивка свай миними- зирует тепловые эффекты, так что строительство может начаться раньше. Стальные трубы заполняют просверленные отверстия лучше, чем балки «Н». Трубы могут быть заполнены бетоном или песком для выдерживания более вы- соких нагрузок. Их можно легко модифицировать, чтобы позднее установить тер- мосваи (thermal piles) — сваи, сконструированные таким образом, что они одно- временно служат термосифонами.

Термосифон (thermosiphon) — сезонно-охлаждающая установка (СОУ) в виде металлической трубы, действующая по принципу естественной циркуля- ции теплоносителя (сначала использовался керосин, позднее углекислота или аммиак) за счёт сезонных изменений температуры на поверхности (см. раз- дел 13.6.6 ниже). Обеспечивают эффективное понижение температуры грун- тов, до нескольких градусов, в зависимости от климатических условий (в мор- ском климате меньше), но на небольшом расстоянии, до 1,5–2 м, и требуют значительного времени (до нескольких лет) для того, чтобы это понижение тем- пературы основания произошло. При их применении следует учесть возможное развитие деформаций пучения, которые могут развиваться и в мёрзлых грунтах при их охлаждении (вторичное пучение, secondary frost heave), уже повре- дившие несколько ответственных сооружений, например спорткомплекс в цен- тре Якутска (Рис. 13.24).

Гидравлические домкраты могут использоваться для регулировки высоты верхней части свай, чтобы учитывать и соответствовать пучению и осадке (Рис. 13.11). Основная проблема со сталью заключается в её высокой теплопро- водности, что приводит к увеличению глубины сезонно-талого слоя летом. В России обычно используют бетонные сваи, за исключением случаев, когда сталь может быть использована (Цытович, 1973). Сваи изготавливаются на ме- сте, если имеется хороший, чистый гравий. Они должны иметь усиление в виде арматурных стержней, чтобы обеспечить высокую прочность при сжатии. Бетон- ные сваи слабо выдерживают напряжение, дороги в цене, подвержены выветри- ванию. Если их отливают на месте в отверстии, теплота гидратации нагревает окружающий грунт и увеличивает время, необходимое для промерзания до стро- ительства. Низкие температуры в грунте также препятствуют надлежащему

47 Часть III. Освоение криолитозоны

отверждению, а также развитию достаточной прочности сваи. Внешняя часть сваи становится чешуйчатой и подвержена разрушению. Соли, присутствующие в грунте, будут отрицательно влиять на прочность бе- тона. Должен быть достаточный дренаж, чтобы здание прослужило достаточный срок. Деревянные сваи обычно используются в лесных районах, например, вдоль долины р. Маккензи. Перегной обычно находится в зоне над кровлей вечной мерзлоты. Креозот обычно используется в качестве консерванта дерева не- смотря на то, что он является канцерогенным. Этот и другие консерванты умень- шают прочность смерзания (adfreeze strength) сваи, к которой они применя- ются до 30 % её длины, таким образом, борьба с выпучиванием сваи становится основной при эксплуатации сооружений со свайным фундаментом (Aamot, 1966; Parameswaran, 1978). Иногда так называемый «башмак» устанавливается вокруг верхней части сваи в сезонно-талом слое в качестве защиты от чрезмерного вы- пучивания во время промерзания, или сваи заключаются в наружный корпус со смазкой между сваей и внешней трубой. Сваи обычно устанавливают в гравийной насыпи или деревянном покрытии для предотвращения повреждения грунта. Альтернативно используется снежная или ледяная подушка. Участок для предполагаемой установки должен быть надлежащим образом осушен, чтобы предотвратить обводненность свай (Рис. 13.10 и 13.11). Сваи устанавливают путем бурения или забивкой в ненару- шенный мёрзлый грунт. Паро- вой способ использовался в Канаде (Pihlainen, 1959, Johnston, 1966) и в России. К сожалению, при данном спо- собе производится большой теплоотток в грунт. Отверстие становится слишком большим в льдистых или каменистых грунтах. Если вода использу- ется в качестве смазки при бу- рении, она также добавляет дополнительное тепло, кото- рое должно рассеиваться. Ши- рокие скважины могут быть глубиной более 8 м и должны быть заполнены суспензией, полученной из местного грунта, после удаления воды. Напротив, забивка свай Рис. 13.14. Влияние размера области между сваями до глубины 15 м едва ли из- (pile spacing centre to centre) и интервала между стен- меняет термический режим

ками скважины (hole) и сваями (pile) на повышение грунта. В Китае диаметр буро- температуры в вечной мерзлоте (temperature rise in permafrost), d — диаметр (diameter) (по вых скважин может быть уве- G. H. Johnson, 1981, cтр. 310). Воспроизводится с раз- личен за счёт использования решения Национального исследовательского совета взрывчатых веществ для рас- Канады ширения сваи (Wang et al., 2014).

48 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Отверстия должны быть на 10–20 см шире, чем диаметр сваи, чтобы можно было корректировать вертикальное положение сваи во время установки. Для обеспечения плотного контакта используется суспензия вокруг сваи. Суспензия состоит из песков и ила, в России рекомендуют также известковый раствор. На Рис. 13.14 показаны периоды замораживания, которые зависят от темпера- туры грунта, расстояния между сваями и диаметром отверстия. Температура по- верхности должна быть ниже 3 °C, чтобы обеспечить достаточно быстрое замо- раживание, а продолжительность воздействия на многолетнемерзлые грунты должна быть как можно меньше.

Рис. 13.15. Схема сил, действующих на сваю в вечной мерзлоте (по G. H. Johnson, 1981, стр. 313). Воспроизводится с разрешения Национального исследовательского совета Ка- нады: лето (summer), зима (winter), глубина первоначального активного слоя (original active layer depth), деградирующая вечная мерзлота (degrading permafrost), фронт промерзания (freezing front), возможная остаточная зона оттаивания (possible residual thaw zone), кровля мерзлоты (permafrost table), глубина внедрения (depth of embedment), мёрзлый (frozen), талый (thawed), вертикальная приложенная нагрузка (vertical applied load), напряжение между поверхностью сваи и грунтом (stress mobilized between pile shaft and frozen soil), напряжение, вызываемое движением грунта вследствие углубления активного слоя (downdrag stress due to deepening of active layer), вес сваи (weight of pile), действующее напряжение под концом сваи (mobilized end bearing stress), напряжение сезонного пучения (seasonal frost heave stress). Даундраг (downdrag) — осадка сваи как результат осадки окружающего грунта

Л. Н. Хрусталев (2005) рекомендует применять бурозабивной способ (диаметр скважин меньше сечения свай на 2 см) установки свай в пластичномерзлых грун- тах при содержании крупных обломков до 20 %. Буроопускной способ (диаметр скважины на 5 см превышает сечение свай) применяют в пластичномерзлых

49 Часть III. Освоение криолитозоны

грунтах при содержании крупных обломков более 20 %, а также в твердомерз- лых грунтах. Для предотвращения накопления поверхностных вод под зданием рекомендуется устраивать песчаные или гравийные подсыпки, поднимающие кровлю мерзлоты. Откосы подсыпки могут составлять 1:1.5 для гравия и 1:1.75 для песчаных подсыпок.

Под прочностью при смерзании принято понимать прочность при смерзании сваи и прилегающего грунта. В активном слое при повторном промораживании происходит морозное выпучивание по мере того, как образуются ледяные шлиры. В многолетнемёрзлых породах эта прочность обеспечивает устойчивость к мо- розному выпучиванию. Силы, действующие на сваю, схематически показаны на рисунке 13.15. Ожидаемая мощность слоя сезонного промерзания/оттаивания является критическим фактором. Расчётная мощность должна быть увеличена на 0,3–0,6 м, а свая должна находиться на две трети в многолетнемёрзлых грун- тах, чтобы фундамент выдерживал нагрузку до конца проектного срока службы. Создание шероховатой поверхности или насечек на свае не всегда повышает прочностные характеристики и способствуют увеличению срока службы сваи (Muschell, 1970). Тем не менее, Andersland & Alwahhab (1983)), а также исследова- ния Амдерминской мерзлотной станции продемонстрировали, что насечки на сваях, помещённых в песчаный субстрат, повышают прочность при смерзании. В связи с тенденцией потепления климата, сваи требуется устанавливать на большую глубину в многолетнемерзлые грунты (Вялов и др., 1993). На Рис. 13.16 показаны направления действия сил, ожидаемые при кратко- временной и длительной нагрузке деревянных или стальных свай. Краткосроч- ные нагрузки — ветровые или сейсмические нагрузки продолжительностью ме- нее 24 часов.

Рис. 13.16. Расчётная кратковремен- ная (short-term) (менее 24 часов) и длительная (sustained) прочность при смерзании (adfreeze strength) в зависимости от температуры (temperature) для древесных и сталь- ных свай в мёрзлых высокольдистых глинах или илах (G. H. Johnson, 1981, стр. 314), полученная по данным ла- бораторных испытаний различными авторами. Воспроизводится с разре- шения Национального исследова- тельского совета Канады

50 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Расстояние между сваями необходимо отрегулировать для того, чтобы убе- диться, что ожидаемая нагрузка на каждую сваю находится в пределах допусти- мой нормы и способствует долговременной устойчивости. При допущении оши- бок в расчётах несущая способность сваи уменьшается. Если ожидаемая нагрузка велика, следует использовать метод проветриваемых подполий, позво- ляющий создавать дополнительное воздушное пространство между изолирован- ным полом здания и землёй, что приведёт к большему охлаждению зимой и по- вышению прочности при смерзании. Удаление зимнего снега из-под здания также может предохранить от повышения температур в основании. Первоначальная по- верхность грунта должна быть оставлена в естественном состоянии, если не ис- пользуется каменная подсыпка. На рисунке 13.17 показаны последствия осадки свай под жилым зданием в Амдерме. Докучаев и Герасимов (1988) обсуждают не- сущую способность свай, которые подвергаются тангенциальным силам, вызван- ными неравномерным промерзанием грунтов.

Рис. 13.17. Разрушение многоквартирного дома в Амдерме, побережье Карского моря, в связи с повышением температуры и потерей несущей способности свай в засоленных мёрзлых грунтах. © А. Брушков

13.6.6. Термосифоны Термосифоны (thermosiphonы) — это конвекционные системы, принцип действия которых обусловлен разницей в температуре между грунтом и возду- хом. Термосифоны не имеют подвижных деталей, не требуют внешнего питания

51 Часть III. Освоение криолитозоны

и работают только тогда, когда воздух холоднее, чем грунт. Для отдельных еди- ниц, например, используемых на Трансаляскинском трубопроводе (Рис. 13.18) стоимость составляла от 250 долларов за штуку. Сегодня в России термосифоны стоят в среднем около 10–15 тыс. руб за штуку. Работа термосифонов должна регулярно контролироваться с помощью ин- фракрасных датчиков. Производство термосифонов развивалось независимо в 1950-х годах на Аляске и в России (Long, 1966, Gapeyev, 1969), было принято разделять их на два основных типа: теп- ловые трубки (heat pipes), использую- щие для движения жидкости капиллярные силы, и термосифоны (thermosyphons), используюшие силу тяжести для движе- ния жидкости вниз, а также термосваи, которые одновременно являются несу- щими нагрузку сваями и охлаждающими устройствами (Holubec, 2008). Термосваи устанавливаются над поверхностью грунта, как и в случае Трансаляскинского трубопровода (Рис. 13.20). Millar (1971) и Luscher et al. (1975) показали, что термо- сифоны могут препятствовать накопле- нию снега вокруг них. Термосифоны уменьшают тепловое влияние насосных станций, а также пре- пятствуют оттаиванию вдоль железнодо- рожных путей в Северной Манитобе Рис. 13.18. Схема типичного верти- (Hayley et al., 1983). На Рис. 13.20 пока- кального опорного элемента (VSM), зано использование термосифонов па- использованного вдоль Трансаляс- рами вдоль поднятой части Трансаляскин- кинского трубопровода (не в мас- ского трубопровода. Goering & штабе). Harris (1986a): алюминиевый Saboundjian (2004) обнаружили, что тер- радиатор (aluminium radiator), труба мосифоны с изгибом в нижней части бо- (pipe), тепловые трубы (heat pipes), лее эффективны для охлаждения дорож- опорный элемент (support member), ных полос. Изгиб обеспечивает лучшее

грунт (ground), гофры (corrugations) охлаждение под дорогой (Кондратьев, 2010). Такого рода термосифоны были размещены вдоль дороги Голмуд-Лхаса на Тибетском плато в 2013 году (Рис. 13.21), чтобы попытаться стабилизировать процесс деформации дорожного полотна. Термосифоны необходимо защитить от повреждений от проходящих мимо транспортных средств и установить ограждение по каждой стороне дороги (Рис. 13.21). С использованием термосифонов температура грунта может быть понижена на 4 °С в зимний период, но в действительности температура понижается при- мерно на 1 °С из-за высокой теплопроводности металлической трубы в течение летних месяцев. Металлические трубы часто помещаются в стальные сваи, чтобы ускорить процесс охлаждения после бурения. Впоследствии они могут быть удалены и повторно использованы. Металлические трубы могут быть раз- мещены под наклоном, чтобы охладить зону под дорогой или зданием, однако такой способ установки сложнее и менее эффективен с точки зрения охлаждения

52 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

основания. Термосифоны могут быть одно- или двухфазными системами (Рис. 13.22). Однофазные системы (Рис. 13.22B) заполняются либо жидкостью, либо газом и работают благодаря конвекции теплоносителя, направленной снизу-вверх к более холодной секции термосифона. Однофазные термосифоны являются менее эффективными по сравнению с двухфазными (Babb et al., 1971; Jahns et al., 1973; Reid et al., 1975; E. R. Johnson, 1981). Тем не менее, они обес- печивают достаточный отвод тепла из-под зданий, построенных на высокольди- стых грунтах в Барроу Поинт, Аляска (Кронин, 1983). Двухфазные термосифоны (Рис. 13.18 и 13.22а) состоят из герметичной трубки, содержащей рабочую жидкость как в жидкой, так и в газовой фазах (Long 1966). Пропан, углекислый газ и аммиак обычно используются для заполнения термосифонов. При низких температурах воздуха газ конденсируется на внутрен- них стенках термосифона, выделяя теплоту. Затем жидкость течёт вниз до осно- вания трубки, накапливаясь в резервуаре внизу. Изменение объёма вызывает бо- лее низкое давление в трубке, так что жидкость кипит, и пар затем поднимается вверх по трубке к радиаторам, и данный процесс повторяется многократно. Про- цесс теплообмена начинается, когда радиатор охлаждается до 0,006 °C ниже температуры испарителя.

Рис. 13.19. Термосифоны, охлаждающие часть фундамента, который испытывает влия- ние подстилающих оттаивающих многолетнемёрзлых грунтов в Воркуте, Европейская часть России. © А. Брушков

53 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 13.20. Термосифоны охлаждают сваи, поддерживающие трубопровод Транс-Аляска к северу от реки Юкон. © S. A. Harris

Рис. 13.21. Наклонные термосифоны (термозонды), используемые для стабилизации до- роги Голмуд-Лхаса в районе многолетнемёрзлых грунтов. © S. A. Harris

54 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Jahns et al. (1973) показали, что производительность термосифонов зависит от положения трубы (она должна быть заглублена ниже поверхности земли), гра- нулометрического состава грунтов и времени работы термосифона, а также, ко- нечно, климатических условий. Грунт охлаждается сильнее при длительной ра- боте термосифона в глинистых грунтах. В настоящее время самыми современными являются сезонные устройства охлаждения (СОУ или SCD), которые впервые были применены на Юконе (Holubec, 2008) и теперь широко используется в России для охлаждения фунда- ментов нефтегазовых объектов (Rilo et al., 2013), а также в Нунавуте. В сезонных устройствах охлаждения используется жидкая двуокись углерода. Сеть теплооб- менных труб размещаются внутри или под площадкой зданий, с горизонталь- ными, наклонными или вертикальными термосифонами испарителя (Рис. 13.22 и 13.23 и таблица 13.2). Альтернативными газами являются аммиак или пропан.

Рис. 13.22. a — двухфазные термоси- фоны (two phase), b — однофазные (single phase) термосифоны (по Johnson, 1971): металлическая труба (metal pipe), оребрение (fins), активный слой (active layer), жидкий хладоноси- тель (liquid refrigerant), внутренний тру- бопровод (internal conduit), теплая жид- кость (warm fluid), жидкий заполнитель (slurry backfilling the hole), грунт (soil), холодная жидкость (cold fluid), газооб- разный хладоноситель (gaseous refrigerant), кипение (boiling), раздели- тель потока (flow divider), конденсация (condensation). Воспроизводится с раз- решения Национального исследова- тельского совета Канады

Рис. 13.23. Три конструкции термосифона под зданиями (по Holubec, 2008, Рис. 10): тер- мосвая (thermopile), наклонный испарительный термосифон (sloping evaporator thermosyphon), термосифон с плоской петлей (flat loop thermosiphon), здание (building)

55 Часть III. Освоение криолитозоны

Таблица 13.2. Число различных типов конструкций термосифонов, исполь- зованных в Канаде в период с 1994 по 2008 год (по Holubec, 2008, табл. 4).

Тип термосифона Применение Количество С петлей Фундаменты 69 Дамбы 6 Всего 77 Наклонный Фундаменты 28 Дамбы 1 Всего 29 Вертикальный Фундаменты 15 Дамбы 5 Embankments 4 Всего 24

Впервые использовали наклонный термосифон (sloped thermosiphon) в школе Росс-Ривер на Юконе, в Канаде. Ограничением для использование наклонного термосифона является допустимый наклон под зданием около 5 %. Это усложняет конструкцию и создаёт неравномерное охлаждение под зданием. Используя трубу большего диаметра, например, можно устранить утечку, разме- стив в ней вторую более узкую трубку. Для охлаждения дорожного полотна (Рис. 13.21) в наклонных термосифонах допустимый угол наклона около 30 °. На рисунке 13.24 показаны примеры использования сезонных устройств охла- ждения под зданием.

Рис. 13.24. Наклонные термосифоны под спортивным комплексом в Якутске, способству- ющие морозному пучению из-за недостаточного времени охлаждения основания до стро- ительства. © А. Брушков

56 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Термосифоны с плоской петлей (flat loop thermosiphons) были использо- ваны в Виннипеге зимой 1993–1994 гг. Такой термосифон охлаждает в 1,4 раза больший объем грунта, по сравнению с наклонным термосифоном, и поэтому ча- сто используется в условиях вечной мерзлоты (Рис. 13.25). Петля устанавлива- ется над грунтом на каменной подсыпке, часто включающей изоляцию. Это по- хоже на эксперимент Кронина (1973), который размещал термосифонные трубки в бетонном фундаменте экспериментального здания.

Рис. 13.25. Система сезонного охлаждения с плоской петлёй, охлаждающая основание резервуаров для хранения нефти, Западная Сибирь. © В. Самсонова

Holubec (Рис. 13.23) рассматривает применение новых конструкций, однако использование термосифонов с плоской петлёй ещё недостаточно изучено в рай- онах распространения многолетнемёрзлых грунтов. Термосваи требуют отверстия большего диаметра, поэтому в Канаде не ис- пользуются при строительстве фундаментов. Их основное использование было связано со строительством башень (глава 17, Рис. 17.9) и вокруг железнодо- рожных насыпей в Манитобе. Они также широко используются для трубопрово- дов вокруг заводов по переработке природного газа в Западной Сибири, и также могут использоваться в других местах, где их применение оправдано. Фундаментальный фактом, который часто игнорируется, является следую- щее: для получения необходимого охлаждения грунта требуется несколько лет выстойки свай или термосифонов. Если время предварительного охлаждения было меньше необходимого, могут возникнуть проблемы. К сожалению, при стро- ительстве довольно часто распространено, что сваи, предназначенные для

57 Часть III. Освоение криолитозоны

охлаждения грунта, из-за нарушения технологии установки не обеспечивают устойчивость фундамента основания.

Кроме продолжительного периода охлаждения основания, что часто является препятствием для эффективного применения термосифонов, необходимо при- нять во внимание еще по крайней мере два обстоятельства. Во-первых, диа- метр замораживаемой области вокруг термосифона обычно ограничен обла- стью примерно 1–1,3 м. Во-вторых, на степень охлажнения влияют климатические характеристики. В морском климате, с небольшой амплитудой изменения температур в течение года, эффективность охлаждения меньше, чем в континентальном климате.

13.6.7. Искусственное охлаждение Искусственное охлаждение можно использовать везде, где доступен источник дешевой электроэнергии, если это экономически целесообразно. Crory (1973) со- общил, что были использованы электромагнитные катушки вокруг свай для уско- рения процесса для охлаждения фундаментов насосных станций для Трансаляс- кинского трубопровода и в России (Sadovsky & Dorman, 1981). Электромагнитные катушки могут быть более эффективны, чем термосваи, но значительно дороже в эксплуатации из-за постоянных затрат и периодической замены движущихся ча- стей. Вдоль трубопроводов есть богатый запас топлива для выработки электро- энергии. В Северной Америке искусственное охлаждение также используются для стабилизации порталов шахт, а также для поддержания циркуляции воздуха через шахты при подходящей температуре, чтобы избежать обвалов стен шахты. Искусственное охлаждение также использовались для стабилизации оснований важной инфраструктуры в Арктике, например, радиолокационных станций (Fife, 1960). Комбинации термосифонов с искусственным охлаждением называются ги- бридами (hybrids).

13.6.8. Вентиляционные каналы Вентиляционные каналы (ventilation ducts) — один из самых дешевых спосо- бов охлаждения фундаментов. Он включает в себя использование воздуховодов или водопропускных труб, установленных на площадке или насыпи, чтобы пропус- кать через себя холодный зимний воздух. Концы открываются всякий раз, когда тем- пература окружающего воздуха падает ниже 3 °C (Reed, 1966, Jahns et al., 1973). Каналы или водопропускные трубы должны представлять собой один длинный ка- нал, иначе морозное пучение может привести к деформации коротких участков в насыпи примерно через 7 лет (рисунок 13.26). Концы труб должны быть закрыты в тёплую погоду, чтобы предотвратить накопление тепла (Рис. 13.27). Эффект Балча (Balch effect) объясняет принцип их действия, т. е. холодный, плотный воз- дух вытесняет более тёплый воздух в канале гравитационным потоком. Помимо транспортных насыпей, этот метод используется для аэродромных сооружений, резервуаров для хранения нефти и обслуживающих их помещений в Инувике, Северо-Западных территориях. Фундаменты таких зданий обычно представляют собой плиты из железобетона, перекрывающие гравийную под- сыпку, чтобы выдерживать высокие нагрузки (R. H. Williams, 1959; Sanger, 1969). При необходимости воздуховоды могут быть подключены к вертикальным коро- бам, оснащенным вентиляторами, которые включаются в холодную погоду,

58 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

летом они должны быть выключены. На Рис. 13.27 показаны результаты закры- тия вентиляционных отверстий на горизонтальных воздуховодах летом, и их от- крытия зимой (Sun et al., 2014).

Рис. 13.26. Вентиляционные каналы установлены в насыпи железной дороги Голмуд- Лхаса вблизи Бейхуэ, Цинхай-Тибетское плато. Обратите внимание на постепенную де- формацию коротких воздуховодов, что в конечном итоге приводит к их отказу. © S. A. Harris

Рис. 13.27. A — использование вентиляционных каналов в насыпи с закрытием воздушной заслонки на лето, и B — случай, когда они открыты круглый год (изменено из Sun et al., 2014, Рис. 6): высота (height), расстояние (distance), второй год (second year), четвёртый год (forth year)

59 Часть III. Освоение криолитозоны

Beaulac (2006), Beaulac & Gore (2006a, 2006b) и Jorgensen (2012) описывают использование трубчатых теплоотводов для охлаждения дорожных насыпей (Рис. 13.28). Они эффективны для охлаждения, но не так эффективны, как ис- пользование геокомпозитов. Последние более практичны, так как могут быть раз- мещены в виде единого покрытия, тогда как для каждого километра дороги по- требуется большое количество трубчатых теплоотводов. Кроме того, существует значительная опасность блокирования верхней части стоков снегом, а также в результате воздействия транспортных средств.

Рис. 13.28. Экспериментальные трубчатые или листовидные теплоотводы охлаждают края насыпи (Beaulac, 2006; Beaulac & Dore, 2006a, 2006b). Недавние эксперименты с ис- пользованием воздуховодного слоя более эффективны (Chatagner et al., 2009; Lamontagne et al., 2015)

Использованием наклонных воздушных дренажей по бокам насыпи может улучшить охлаждение (Chataigner et al., 2009; Lamontagne et al., 2015). Остаётся вопрос, как долго может действовать слой с воздуховодами, однако этот метод до сих пор успешно использовался на подъездной дороге к аэропорту Саллюит.

Принцип I, как уже отмечалось, применяется в России в районах распростране- ния вечномерзлых грунтов сливающегося типа (Хрусталев, 2005). Сохранение мерзлого состояния обеспечивается устройством вентилируемого подполья, а также различных охлаждающих устройств. Проблема вентилируемых подпо- лий в том, что они могут заноситься снегом и увлажняться при отсутствии надлежащего тренажа. Охлаждающие устройства требуют обслуживания и значительного времени на охлаждение, имеют ограниченный радиус дей- ствия. Проблемой являются утечки водопроводных и канализационных сетей. В южной зоне распространения многолетнемерзлых грунтов целесообразно ис- пользовать метод предварительного охлаждения оснований при помощи СОУ или других охлаждающих устройств. В случае мерзлоты несливающегося типа может применяться метод промораживания грунтов основания в процессе строительства и эксплуатации зданий (Хрусталев и Александров, 1978) с ис- пользованием СОУ.

13.6.9. Угол наклона боковых частей насыпи Jørgensen & Doré (2009) рассмотрели изменение угла наклона насыпи в осно- вании в аэропорту Тасюяц в Северном Квебеке, чтобы свести к минимуму накоп- ление снега зимой. Результаты были сходны с использование трубчатых теплоот- водов, а также с использованием крупнообломочных грунтов на крутых склонах с поверхностными стоками. Все три метода дали охлаждение нижней части боко- вых склонов. Однако, преимущество пологих боковых склонов заключается в уменьшении ущерба, если самолёт сходит с взлётно-посадочной полосы, но этот

60 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

метод требует больше материала. В настоящее время они не используются для насыпей в районах вечной мерзлоты, хотя тот же метод в настоящее время ис- пользуется в юго-западном Альберте и других регионов в Канаде вдоль автомаги- стралей в районах вне криолитозоны для уменьшения ущерба для транспортных средств и травм для их пассажиров.

13.6.10. Уборка снега Уборка снега вокруг сооружений является важным способом для охлаждения поверхностного слоя зимой. Размещение дорог на насыпях способствует сниже- нию стоимости расчистки снежного покрова, приводит к отводу тепла от дорож- ного основания, способствуя поднятию кровли многолетнемёрзлых грунтов. В данном случае, однако, возможно пучение поверхности дорожного полотна из- за миграции влаги к фронту промерзания. Это возможно преодолеть, используя крупнообломочные грунты в нижней части основания (см. ниже). Удаление снега по дорожкам и вокруг зданий способствует охлаждению грунта. Снег, как правило, накапливается вокруг строений, особенно когда здания расположены близко друг к другу, что является особенностью российских аркти- ческих прибрежных поселений, построенных в период 1930–1950 годов. Снег вет- ром переносится на побережье Северного Ледовитого океана и накапливается на застроенных территориях. Температура грунта на побережье значительно выше, например, в Тикси (побережье моря Лаптевых) температура в городе в настоящее время составляет всего -7 °С, тогда как в районе тундры она состав- ляет -12 °С. В Амдерме (побережье Карского моря) она составляет около -3 °C против -4,5 °C в окрестных тундрах. Это является одной из причин увеличения деформаций зданий в этих поселениях (Таблица 13.1). Построенные вдоль участков насыпей заборы и сараи могут способствовать образованию снежных сугробов (Esch, 1988; Beaulac & Doré, 2004; Lautala et al., 2012). Заборы обычно строят из дерева, которое постепенно разрушается. За- боры должны быть расположены на расстоянии 20–50 м по направлению ветра от насыпи. Правильно расположенные заборы вдоль насыпи предотвращают растепление грунта летом и накоплению снега зимой, что приводит к общему по- нижению температуры грунтов и увеличению мощности слоя сезонного оттаива- ния/промерзания. Такие снежные насыпи были использованы в Бонанза-Крик на Юконе, и было установлено, что они снижают температуру на склонах от 3,9 °C до 2,3 °C под навесами. Однако они считаются непрактичными из-за вы- сокой стоимости и низкой долговечности (см. также навесы, затеняющие склоны, ниже).

13.6.11. Температурная сдвижка Термический диод (thermal diode) (Cheng, 2004), или температурная сдвижка (thermal offset) как торфа, так и породы приводит к изменению темпе- ратуры грунтов с глубиной. На практике часто бывает трудно найти непучинистый материал. В 1903 году в Скандинавии торф, для которого такая сдвижка харак- терна, использовался в качестве подложки под автомобильными и железными дорогами для контроля морозного пучения в слое сезонного промерзания (Skaven-Haug, 1959; Solbraa, 1971). Эксперименты на Аляске показали, что торф со временем значительно уплотняется. В качестве подложки можно также ис- пользовать древесную щепку и кору, которой необходимо заготовить большое

61 Часть III. Освоение криолитозоны

количество. Однако изъятие такого объёма древесины из лесного фонда не яв- ляется экологически обоснованным. Крупнообломочные грунты встречаются в обнажениях, и образуются в ре- зультате выветривания пород. На Сковородинской геокриологической станции бывшего Всесоюзного железнодорожного института проводилось изучение воз- можности использования крупнообломочных горных пород для охлаждения под- стилающего основания в 1969 и 1970 годах (Минайлов, 1971), по результатам экспериментов, данный метод, в частности, каменная наброска (riprap), ока- зался весьма эффективным. В 1973 году бывшая Китайская академия наук (LIGG) построила экспериментальную насыпь из крупных обломков скальных по- род (диаметром 0,3 м) высотой 2,7 м над высокольдистыми мёрзлыми породами на угольной шахте Решуй в провинции Цинхай (Cheng & Tong, 1978; Cheng et al., 1981), благодаря чему был достигнут эффект охлаждения горных пород. Впо- следствии Департамент машиностроения Университета Аляски в Фэрбенксе за- вершил комплекс работ по моделированию тепловой конвекции в пористых сре- дах. Построенная по результатам расчётов экспериментальная набережная продемонстрировала охлаждающий эффект, и Департамент транспорта Аляски назвал этот объект «воздушно-охлаждающей насыпью» (Goering & Kumar, 1996; Goering, 2003). Harris (1996a) сообщил о вечной мерзлоте под курумами на пере- вале Куньлунь в Китае, в то время как на окружающей площади наблюдалось лишь сезонное промерзание. В годовом эксперименте на горе Плато были выяв- лены четыре основных процесса (Harris & Pedersen, 1998). Курумы вызывали по- нижение среднегодовой температуры грунта на 6 °С. Lai et al. (2006b) показали, что когда скалы были покрыты другим материалом, эффект тепловой сдвижки проявлялся зимой под более холодным поверхностным слоем, в то время как не- эффективный теплообмен происходил летом. Чистым эффектом было охлажде- ние насыпи. Без покрытия ветры заставляют тёплый воздух проникать в блоки летом, тем самым уменьшая ежегодное охлаждение грунта. Cheng (2005) обобщил предыдущие работы и обсудил историю строительства дорог в криолитозоне и возникшие проблемы. Так, на шоссе Цинхай-Тибет 85 % проблем появились в результате сезонного промерзания грунтов и 15 % были вы- званы процессом морозного пучения (Wu et al., 2002). Cheng обсуждал физику, стоящую за известными в то время процессами, и проводил эксперименты с тер- мосифонами, вентиляцией насыпи, изучал проседание склонов насыпи и возмож- ность использования других горных пород, находящихся вдоль боковых склонов. Cheng также обсудил использование сухих мостов и навесов для защиты много- летнемёрзлых пород от инсоляции (см. ниже). Затем он предложил китайскому правительству принять меры по охлаждению многолетнемёрзлых грунтов под ав- томобильной и железными дорогами, а также строительство насыпи. Соответ- ственно, на Бэйхуэ на Цинхай-Тибетском плато была построена насыпь, на кото- рой были опробованы все известные методы охлаждения горных пород. Результаты работ подтвердили происходящие процессы в насыпи, наблюдаемые Harris & Pedersen (1998), и были использованы при проектировании набережной Цинхай-Тибетской железной дороги. Cheng et al. (2007) проводили работы по теоретическому обоснованию физики геокриологических процессов. Cheng et al. (2008), Gu et al. (2008), Wu et al. (2009) сообщают результаты экспериментов по размещению различных слоёв для предотвращения оттаивания вечной мерзлоты. Первым экспериментальным объ- ектом строительства была железная дорога Голмуд-Лхаса, построенная

62 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

в области вечной мерзлоты вдоль транспортного узла над плато Цинхай-Тибет. На Рис. 13.29 показаны способы размещения грунтов, которые применялись при строительстве, в качестве материалов использовались измельчённые об- ломочные породы, были сооружены вентиляционные каналы и установлены термосифоны. Межслойный метод вызывал значительное охлаждение на глу- бину не более 5,5 м (Wang et al., 2005). Измельченные обломки на боковых склонах насыпи также способствовали охлаждению. Liu et al. (2006) показали, что удвоение толщины скальных грунтов на южном склоне создаёт симметрич- ное охлаждение на обоих склонах насыпи. Блоки диаметром 40–50 см оказа- лись наиболее эффективными (Cheng et al., 2008). Наилучшие результаты по- лучились с U-образной формой, а слой блоков грунта уменьшил вероятность нарушения устойчивости склона на Рис. 13.30а. Nui et al. (2015) рассмотрели результаты первых 10 лет эксплуатации железной дороги Цинхай-Тибет и при- шли к выводу, что U-образное размещение грунтов (Рис. 13.29) вызвало наименьшее вмешательство в тепловой режим под дорогами, тогда как камен- ная наброска (riprap), покрывающая насыпь, создавала большие помехи и вы- зывала пучение. Если высота насыпи превышает 4 м, охлаждающий эффект ка- менных блоков уменьшается (M. Zhang & Niu, 2009). Jørgensen & Doré (2009) показали, что добавление каменной наброски на склонах с водонепроницаемой тканью под поверхностными грунтами повышает охлаждение боковых склонов. Впоследствии Liu et al. (2014) продемонстрировали, что, используя водонепро- ницаемый текстиль сразу под поверхностным слоем грунта на боковом склоне и конфигурируя блоки, как показано на рисунке 13.27b, эффект потепления от таяния снега весной и летних дождей может быть в значительной степени устранён (Рис. 13.31).

Рис. 13.29. Четыре типа размещения каменных слоёв грунта, испытанные при строитель- стве железной дороги Голмуд-Лхаса (Cheng et al., 2008, Рис. 8): промежуточный слой (interlayer), покрытие (revetment), U-образная форма (U shape), защитная носовая берма (protective toe berm)

На восточных склонах Цинхай-Тибетского плато используемое грунтовое по- крытие состоит из блоков дёрна (Рис. 13.32) для уменьшения ветровой эрозии. Дальнейшие эксперименты показывают, что добавление перфорированного воздуховода в середине слоя грунта в межслойной конфигурации дополни- тельно улучшает охлаждение, если используются воздуховоды (Sun et al., 2014).

63 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 13.30. Новая конструкция насыпи с использованием водонепроницаемых материа- лов и каменной насыпью на боковых склонах с (изменено Liu et al., 20l4, Рис. 2): старая насыпь (the former embankment), грунтовая отсыпка (filled soil), изменённая насыпь (the transformed embankment), водонепроницаемый геотекстиль (waterproof geotextile), почвен- ный слой (soil layer), ветер (wind)

Рис. 13.31. Температурные поля на насыпи с конструкцией, показанной на рисунке 13.30b, полученные во время максимальной (highest ambient temperature) и минимальной темпе- ратуры (lowest ambient temperature) грунтов (Liu et al., 2014, Рис. 8): высота (height), рас- стояние (distance)

Рис. 13.32. Дёрн используется для покрытия на боковых склонах автострады к северу от Мадои, Китай. © S. A. Harris

64 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Когда каменные блоки используются в строительстве плотин, конвекция воз- духа внутри пространства между блоками иногда создаёт отепляющий эффект в мёрзлых плотинах, построенных на многолетнемёрзлых грунтах. Тепло посту- пает также с водой, и конвекция переносит тепло и может вызвать серьёзные проблемы. По мнению В. Г. Кондратьева (2011), за долгую историю железнодорожного строительства на вечной мерзлоте не удавалось построить так, чтобы не возни- кали осадки при оттаивании или пучение. Эти проблемы характерны для Забай- кальской железной дороги, БАМа и АЯМа, и даже недавно построенной Цинхай- Тибетской дороги. В Забайкалье известен «золотой» километр — участок км 6277 — км 6278, где деформации земляного полотна отмечаются с 1949 г., а ограничение скорости движения поездов до 40, и даже 15 км/час введено с 1969 г. и где ежегодно приходится выправлять и поднимать путь на балласт. Местами балласт подсыпан на 5–7 м, но осадки не прекращаются, поскольку в основании залегают льдистые многолетнемерзлые породы мощностью 25– 30 м. В России каменные наброски (riprap) для охлаждения основания применя- ются довольно широко (Минайлов и др., 1985; Ашпиз, 1989). Охлаждающий эф- фект каменных набросок на откосах или земляного полотна из глыбовых матери- алов, по мнению Е. С. Ашпиза (1989), достигается в основном за счет конвективной теплоотдачи зимой и теневой защиты в летом. При этом предпо- чтение следует отдавать глыбовым разновидностям крупнообломочных грунтов с содержанием не менее 75 % по массе частиц фракций d от 200 до 500 мм (ВСН 61–89). Из глыбовых крупнообломочных грунтов сортировкой готовится материал для камня, используемого в охлаждающих набросках и бермах. При этом крупные фракции 200—500 мм должны составлять не менее 90 % по массе при среднем размере камня 400 мм. Камень должен быть из невыветрелых или слабовывет- релых пород с морозостойкостью не хуже F50 (ВСН 61–89). Охлаждение поверхности откоса с помощью покрытия его поверхности сорти- рованным камнем применяли, например, при строительстве Амуро-Якутской же- лезнодорожной магистрали (АЯМ). Наброску на откос выполняли из камня разме- ром не менее 0,3 м из слабовыветривающихся пород. Толщина наброски 0,8– 1,0 м. Охлаждающий эффект достигается за счет циркуляции холодного воздуха в зимний период в пустотах наброски. К недостаткам этого метода относят: 1) наброска проявляет охлаждающий эффект только при малой высоте снежного покрова и в районах, где отсутствует ветровой снегоперенос; 2) малая долговеч- ность устройства, т. к. со временем происходит кольматация пустотного про- странства наброски, и конвекция холодного воздуха в ней прекращается. Кольма- тация происходит продуктами выветривания камня (особенно осадочных скальных пород) и переносимым дождем мелкоземом (Чжан и др, 2017). В каче- стве охлаждающего устройства в последнее время пытаются применить тепло- изоляторы, укладываемые на откос насыпи. Теплоизолятор уменьшает глубину активного слоя, а также при определенных условиях понижает среднегодовую температуру откоса (Хрусталев, 2005; Ашпиз и др., 2008). Е. С. Ашпиз приводит пример Восточного участка БАМа, где для грунтов с температурой — 0,5 °С — 1,0 °С сначала было ошибочно принято положение, что насыпи должны отсыпаться на мерзлое основание высотой 4 м из дренирую- щих грунтов, а для предотвращения оттаивания устраивались бермы. Это реше- ние привело к нарушению теплообмена, поскольку условием существования

65 Часть III. Освоение криолитозоны

мерзлых грунтов в этом регионе было охлаждение их за счет мохового покрова, его температурной сдвижки. Кроме того, там были неудачные решения с водоот- водами. В итоге происходят деформации земляного полотна из-за деградации мерзлоты до 10–20 см в год. Были предложены решения по охлаждению основа- ний и регуляции поверхностного стока, вошедшие в «Технические указания по стабилизации деформирующихся насыпей железных дорог, расположенных на протаивающих основаниях из вечномерзлых грунтов» (1993) — охлаждающие каменные наброски на откосы насыпей, сезонные охлаждающие установки (СОУ), экраны. Сегодня широко применяются и синтетические материалы: гео- текстиль и пенополистирол. Современные решения для участков льдистых грун- тов в основании, например, для дороги Томмот — Якутск, предполагают сохране- ние мерзлого состояния грунтов различными охлаждающими конструкциями.

13.6.11.1. Затенение В более низких широтах, например, на Цинхай-Тибетском плато, высота солнца в течение года выше, чем на севере. В этих условиях железнодорожная конструкция на более узких сваях, большую часть лета затеняет основание от солнца, что снижает эффект инсоляции (Рис. 13.33). Решение заглублять сваи в многолетнемерзлый грунт, который покрыт каменной наброской, оказалось весьма успешным на железной дороге Голмуд-Лхаса, находящейся на равнинной местности с хорошим дренажём. На Рис. 13.34 показана деталь опоры, позволя- ющая удлинять и сокращать каждую сваю. На более высоких широтах вдоль Бай- кало-Амурской железной дороги (БАМ) россияне экспериментировали с разме- щением белых навесов над боковыми склонами насыпей (Кондратьев, 1996, 2010, 2013). Это значительно улучшило охлаждение насыпи железной дороги Томмот-Кердерн в России, и в 1841 км пути БАМа. Зимний снег помогает удержи- вать покрытия на месте (Рис. 13.35).

Рис. 13.33. Затенение фундаментов вдоль железной дороги Голмуд-Лхаса с использова- нием дорожки в качестве щита от солнца. Это также предотвращает вторжение пастухов и животных. Каменная подсыпка поднимает верхнюю часть свай над окружающим грун- том, обеспечивая хороший дренаж. © S. A. Harris

66 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

Эксперимент был повторен Feng et al. (2012), в ходе эксперимента использо- вались покрытия на склонах насыпи Цинхай-Тибетской железной дороги, благо- даря чему солнечная радиация была значительно уменьшена относительно не- затенённого склона в период с марта по октябрь. Ежемесячный показатель солнечной радиации составлял менее 20 Вт/м2 в тени по сравнению с 60– 130 Вт/м2 на естественном склоне. Основная проблема заключалась в удержании покрытия на месте, несмотря на ветер и воздушные потоки, возникающие при прохождении поездов.

Рис. 13.34 Деталь опоры под железной дорогой с затенёнными сваями. © S. A. Harris.

Рис. 13.35. Экспериментальные затеняющие карнизы вдоль железной дороги БАМ. © В. Кондратьев

67 Часть III. Освоение криолитозоны

В результате проведенного эксперимента количество солнечной радиации ле- том было снижено, однако ветры оторвали навесы, поэтому применение данного метода было приостановлено. По мнению В. Г. Кондратьева, перспективно применение солнцеосадкозащит- ных навесов и на российских железных дорогах, например на Амуро-Якутской же- лезнодорожной дороге, в частности на подходе к р. Лена, где залегает ледовый комплекс мощностью до нескольких десятков метров. В 2007 г. В. Г. Кондратье- вым было предложено теплотехническое обоснование применения навесов для сохранения многолетнемерзлых грунтов в основании железной дороги Томмот– Кердем для пяти участков (насыпей высотой по оси пути 3,48; 6,64 и 7,31 м и двух выемок глубиной 2,38 и 5,5 м). Для этих же участков для сравнения были выпол- нены также теплотехнические расчеты охлаждающего влияния каменной наброски. Оказалось, что солнцеосадкозащитные навесы для охлаждения грун- тов, особенно в сочетании с доломитовой обсыпкой (покраской) поверхности ос- новной площадки и противофильтрационной пленкой под ней позволяют умень- шить на 10–31 % глубину залегания кровли многолетнемерзлых грунтов по оси пути по сравнению с каменной наброской. Причем охлаждение происходит быст- рее, чем при каменной наброске. Уже через 5 лет грунты основания и значитель- ной части тела насыпи оказываются в многолетнемерзлом состоянии, тогда как под каменной наброской по расчетам полное промерзание происходит лишь че- рез 50 лет.

13.6.12. Теплоизоляция Чтобы уменьшить количество крупнообломочного материала, необходимого для каменных насыпей, часто используются материалы для теплоизоляции. Торф был использован на Аляске под центрами дорожных покрытий (Berg & Aitken, 1973; Clark & Simoni, 1976; McHattie & Esch, 1983), а также под автомобильными и желез- ными дорогами в Норвегии для контроля морозного пучения вне криолитозоны с 1903 года (Skaven-Haug, 1959; Solbraa, 1971). Однако торф уплотняется, если не используется в виде спрессованных блоков. Торф в мёрзлом состоянии имеет в два раза большую теплопроводность, чем в намёрзлом, доступен только в очень влажных местах. Древесная стружка и кора также использовались в районах пре- рывистого распространения многолетнемёрзлых пород. Соответственно, разработаны искусственные изоляционные материалы, ко- торые имеют высокую прочность на сжатие и не впитывают влагу. Последнее требование исключает использование полиуретана. В настоящее время исполь- зуются два основных материала: пенополистирольные плиты (XPS) и ячеистый бетон. Они лучше всего работают, если покрыты сверху и снизу водонепроница- емым геотекстильным листом для уменьшения влажности. Если материал-изоля- тор не выдерживается в сухом состоянии, то накапливается влага (Lautala et al., 2012). Сдвиг панелей из-за ползучести вызывает ряд проблем, которые преодо- левается использованием, по меньшей мере, двух слоёв, расположенных в шах- матном порядке (Gandahl, 1979). Там, где используются пенополистирольные плиты, их необходимо разместить ниже 50 см от поверхности для того, чтобы предотвратить образование инея (Horvath, 1999). Изоляционные материалы использовалась для уменьшения тепловых «крае- вых эффектов», которые встречаются вдоль насыпей (Ashpiz et al., 2010), а Nurmikolu & Silvast (2013) описали использование пенополистирольных плит для модернизации старых железнодорожных насыпей, чтобы довести

68 Глава 13. Фундаменты в криолитозоне: надёжность зданий и сооружений

их до стандарта для высокоскоростных поездов (см. ниже). Однако создание «фартуков» из морозостойких каменных блоков является современным успеш- ным методом. Их основное использование — под дорогами, взлетно-посадоч- ными полосами и дорожки для руления, а также в постоянно нагреваемых соору- жениях, таких как резервуары для хранения нефти (Davidson & Lo, 1982). Они могут использоваться для стабилизации оползней и крутых склонов (Pufahl & Morgenstern, 1979, Ашпиз и Хрусталев, 2013). Nixon (1973) предлагает формулу для расчёта толщины изоляции, устанавливаемой под зданием, для уменьшения теплового воздействия на мёрзлый грунт.

13.6.13. Использование геотекстиля и водонепроницаемого пластика Водонепроницаемые пластмассы широко используются для уменьшения или устранения фильтрации воды в грунте (Stark et al., 2004). Han & Jiang (2013) при- водят обзор некоторых доступных геосинтетических материалов, их свойств и возможности использовании в районах вечной мерзлоты, а Horvat (1999) приво- дит примеры их использования. Если влага не может перемещаться в грунт и не может двигаться к фронту промерзания в больших количествах, сезонное пучение и осадка могут быть значительно уменьшены, что увеличивает продол- жительность срока службы фундамента. В действительности, лёгкие пласт- массы, такие как полиэтилен, слишком легко разрушаются, что было доказано в ходе экспериментов. Вместо этого можно использовать нетканый текстиль, который размещают на наклонной поверхности так, чтобы любая вода, поступающая на насыпь сверху, могла стекать поперек ее (Рис. 13.37). Георешетки стали очень важными для укрепления железнодорожных путей (Петряев и Морозова, 2013). Они обладают жёсткостью, высокой прочностью на растяжение, высоким модулем деформации (т. н. низким удлинением при рас- тяжении) и повышенной устойчивостью к колебаниям температуры и химическим и биологическим воздействиям. Их использование обсуждается далее в главе 14. Самое последнее нововведение касается влагоотвода (moisture wicking) — помещение синтетического влагопоглощающего пористого покрытия в виде сплошного слоя под крупнообломочным основанием (Lai et al., 2012). На рисунке 13.36 показано положение слоя в поперечном сечении шоссе, а на рисунке 13.37 показан способ укладки. Департамент автомобильных дорог Аляски проверил данный способ между милями 197 и 208 вдоль Далтонского шоссе до залива Прудо, и первые результаты показывают успешное устранение пучения и оседания грунта весной (Zhang et al., 2014; Rosen, 2014). По наклонной поверхности собранная влага стекает к бокам насыпи под действием силы тяже- сти, а прилегающие поверхностные слои остаются сравнительно сухими. Капиллярный материал более дорогой, чем другие синтетические материалы и изоляция, но, похоже, хорошо снижает влажность до приемлемых уровней в верхней части насыпи. Однако данный материал возможно использовать только в том случае, если собранная влага где-то скапливается, не вызывая по- следующих проблем. Из-за высокой стоимости его использование, вероятно, бу- дет ограничено местами, где другие методы не могут быть использованы, напри- мер, когда имеется ограниченный запас крупнообломочных грунтов или скальных пород, чтобы предотвратить перемещение влаги вверх в грунтах с высоким уров- нем грунтовых вод.

69 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 13.36. Поперечное сечение дорожной насыпи, показывающее расположение влаго- отводящего материала под дорожным покрытием: покрытие (pavement), торф (peat), не- пучинистое крупнообломочное основание (non frost-susceptible coarse base), отводящий влагу впитывающий материал (wicking sheet), отсыпка насыпи (embankment fill), влажный грунт (wet soil), кровля мерзлоты до строительства (original permafrost table)

Рис. 13.37. Влагоотводящая ткань укладывается вдоль автомагистрали Далтон Аляска для удаления влаги с насыпи под покрытием в районе с высоким уровнем залегания грун- товых вод (Rosen, 2014)

70 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Глава 14. АВТОМОБИЛЬНЫЕ И ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ, АЭРОДРОМЫ

14.1. ВВЕДЕНИЕ Канада, Китай и Россия — крупнейшие страны по своей территории, поэтому линейные транспортные системы жизненно важны для их экономического и буду- щего развития. Однако, строительство на вечной мерзлоте представляет собой серьёзную проблему. Основные методы строительства должны быть основаны на предотвращении пучения и осадок, и это особенно важно в случае строитель- ства высокоскоростных железных дорог. Общая длина этих сооружений в Китае превышает общую длину таких линий во всей Европе, и значительная часть их маршрута на плато Цинхай-Тибет построена на высокотемпературной вечной мерзлоте. Harris (1986, рис. 5.1, 5.2 и 5.3) представляет карты некоторых основных авто- мобильных и железнодорожных сетей и аэродромов в Канаде, Аляске и России. Сеть круглогодичных дорог расширяется в области сплошной вечной мерзлоты, многие из них начинаются как гравийные дороги, которые изменяются до тех пор, пока не станут достаточно стабильными для их дальнейшей прокладки. Осталь- ные дороги — это, как правило, зимние дороги. Аналогичным образом, большин- ство железных дорог пересекают зону сплошной вечной мерзлоты, где суще- ствует стратегическая потребность, например, Байкало-Амурская магистраль (БАМ) и железная дорога Голмуд-Лхаса. Они также оправданы там, где есть важ- ные крупногабаритные грузы, которые необходимо транспортировать на пла- вильные заводы и / или рынки, например, на линии Лабытанги, обслуживающей нефтегазовую отрасль и в порту Салехард. Наконец, железная дорога в Нориль- ске была построена для перевозки руды на побережье, а линия Виннипег-Чер- чилль требуется для экспорта зерна из Канадских прерий. Дорогостоящие про- дукты, такие как алмазы, перевозятся на самолётах так же, как и рабочие. Lautala et al. (2012) дают сводку и оценку работ на железнодорожных насыпях.

14.2. ПРОБЛЕМЫ ДОРОГ К ним относятся изменения теплового режима и влажности вдоль полосы от- вода, а также уплотнение грунта, особенно торфа. В то время как области сплош- ной вечной мерзлоты имеют низкие температуры и, следовательно, сооружения на ней менее подвержены повреждениям, в отличие от конструкций на высоко- температурной вечной мерзлоте (warm permafrost) (обычно определяемой как грунты со среднегодовой температурой выше, чем — 2 °C на кровле мерз- лоты), требующей особого внимания. Чем больше льда присутствует в вечной мерзлоте, тем выше опасность появления тепловых осадок в основании, и слож- нее строительство. Горные районы менее уязвимы для проблем, связанных с под- земными водами, несущими значительное количество тепла в таликах (Афана- сенко и Волкова, 1989; Бойцов, 1998). Эти подземные дренажные пути, по- видимому, способны двигаться в боковом направлении со временем, создавая значительные проблемы, например, возле Бивер-Крика вдоль Аляскинского шоссе. Если дело касается коренных пород, характеристики выветривания породы могут быть очень важными, например, алевролит на границе Юкона вдоль шоссе Демп- стер разрушается из-за морозного выветривания (Legget et al., 1966). Подобным

71 Часть III. Освоение криолитозоны

же образом породы, используемые в качестве каменной наброски для понижения температур насыпи, должны быть устойчивы к тепловой осадке и выветриванию. Засоленные грунты имеют меньшую прочность и часто пластичны (Аксенов и Брушков, 1993), но, выбирая оптимальные песчано-глинистые смеси, эти про- блемы можно свести к минимуму (Аксенов и Петрухин, 1991).

14.3. ТИПЫ ДОРОГ В районах вечной мерзлоты есть несколько типов дорог. Самый простой тип — зимняя дорога, которая является временной дорогой. Гравийные дороги — это круглогодичные дороги, в которых используются насыпи и другие методы за- щиты от вечной мерзлоты. Они часто подвержены пучению и требуют регуляр- ного мониторинга. Дороги с твёрдым покрытием могут строиться, как только насыпь, на которой существует гравийная дорога, становится достаточно ста- бильной, но дорожное покрытие изменяет альбедо, вызывая повышение темпе- ратуры дорожного полотна. В настоящее время, например через Цинхай-Тибет- ское плато строится новое национальное шоссе, где не было гравийной дороги. Там, где дороги построены вдоль транспортного коридора, необходимо учи- тывать взаимодействие различных компонентов. Так, газопровод, нефтепровод, железная дорога, обычная дорога и автострада проходят параллельно друг другу через плато Цинхай-Тибет. Насыпи изменяют поверхностный дренаж и распре- деление снега, что вызывает оползни и сели в местах, которые нарушили преж- ний наземный и подземный сток. Осадка происходит там, где накапливается зи- мой снег, и дождевая вода собирается летом, что приводит к термокарстовым депрессиям, параллельным дорожному полотну (рис. 14.2). Это, в свою очередь, вызывает оползни на обочине насыпи в сочетании с продольным растрескива- нием дорожного покрытия (рис. 14.1). Растрескивание тесно связано с высотой насыпи и её экспозицией (рис. 14.3).

Рис. 14.1. Продольное растрескивание дорожной насыпи на дороге Бованенково-Хараса- вей на полуострове Ямал. © Geosystem — A. Osokin

72 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Рис. 14.2. Увлажнение поверхности вдоль шоссе Голмуд-Лхаса в результате оттаивания вечной мерзлоты, весеннего таяния снега и снежных заносов зимой. © S. A. Harris

Рис. 14.3. Количество опасных процессов в связи с вечной мерзлотой на дороге Голмуд- Лхаса в зависимости от высоты насыпи в течение первых 30 лет изучения (из Wang et al., 2009, Рис. 2): сумма опасных процессов на высокой насыпи (sum of high embankment diseases), высота насыпи (embankment height), продольные трещины (longitudinal cracks), трещины на склоне (slope cracks), продольная осадка (longitudinal settlement), эрозия склона (slope erosion), северная сторона (north side), южная сторона (south side)

По крайней мере, остаётся одна серьёзная проблема, т. е. преодоление отеп- ляющего эффекта от подземных вод под проезжей частью. Поскольку вода ока- зывает отепляющее воздействие на залегающий ниже мёрзлый грунт, и положе- ние талика может со временем меняться, это представляет собой проблему там, где автомобильные или железные дороги должны пересекать низменности, и подземный дренаж проходит вблизи полотна, например, на Аляске, шоссе вблизи Бивер-Крика, Юкон (Борисов, 1984; Булдович и др., 1991, 2002). Соответ- ственно, автомобильные и железные дороги должны располагаться вдоль водо- разделов, где это возможно, например, участок шоссе Демпстер в Юконе, пере- секающего горы Огильви.

73 Часть III. Освоение криолитозоны

14.4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ НАСЫПИ Изучение вечной мерзлоты на Цинхай-Тибетском плато началось со строи- тельства старой дороги Голмуд-Лхаса. Насыпь была хорошо оборудована, и ре- зультаты тридцатилетнего опыта были обобщены Wang et al. (2009). Они также выделили основные проблемы и успехи. Чтобы попытаться спроектировать насыпь для железной дороги и автомагистрали Голмуд-Лхаса, китайцы сначала построили полномасштабные экспериментальные насыпи, чтобы опробовать различные комбинации методов строительства, рассмотренных в главе 13. Труд- ность состоит в том, что на этой широте интенсивность инсоляции высока в тече- ние всего года. И температуры на кровле мерзлоты обычно высокие. Область хо- лодная и засушливая, и расположена на горном плато. Таким образом, выбор методов, которые будут использоваться в строительстве, имеет решающее зна- чение для предотвращения бедствий. Те же основные методы строительства ис- пользуются для автомобильных дорог, железных дорог и аэродромов.

Рис. 14.4. Экспериментальная насыпь, построенная к северу от исследовательской стан- ции Бейхуэ, прилегающей к дороге Голмуд-Лхаса, Китай. На склонах насыпи используется каменная наброска (riprap). Различные методы охлаждения насыпи проходят испытания с использованием термометрических скважин, с помощью которых оценивается эффек- тивность каждого вида конструкций (Gu et al., 2010). © S. A. Harris

Экспериментальная насыпь была оснащена термометрическими скважинами, которые предоставляли данные о температуре грунта и его влажности (Guet al., 2010). Данные продолжали поступать и также были использованы при проектиро- вании новой скоростной автомагистрали Цинхай-Тибет. Оборудование включало в себя метеорологическую станцию. Были проведены дополнительные экспери- менты для сведения к минимуму проблемы развития термокарста, который раз- вивался по бокам насыпи, и проводилась стабилизация откосов (см. Sun et al., 2014, Liu et al., 2014).

74 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Используя эту полномасштабную экспериментальную зону, китайцы значи- тельно сократили проблемы с разрушениями насыпи, хотя наличие других соору- жений, таких как дороги и трубопроводы в одном и том же транспортном кори- доре, создаёт другие проблемы, такие как вмешательство в естественный поверхностный дренаж, вызывающее оползни.

14.5. ЗИМНИЕ ДОРОГИ Простейшей формой транспортировки по многолетней мерзлоте является зимняя дорога. Она варьируется от простой тропы по заснеженному мёрзлому грунту или поверхности замёрзшей реки до специально покрытой уплотнённым снегом или смесью из льда и воды дороги. В Канаде и России северные поселе- ния используют их, чтобы получить крупногабаритные, недорогие товары и пред- меты первой необходимости. Однако, если грунт и реки не замёрзнут достаточно быстро, такие поселения окажутся в беде. Главное преимущество заключается в том, что зимние дороги не требуют спе- циального основания для использования, но чем менее сложным является до- рожное строительство, тем более специализированным должно быть транспорт- ное средство, которое использует такую дорогу. Давление в шинах является основным ограничением, поэтому вес груза должен быть распределён по боль- шим шинам или гусеницам, чтобы минимизировать повреждение подстилающего грунта или обеспечить их прохождение по ледяному покрову водоёма. Девяносто процентов зимних дорог в Канаде в 1978 году были дорогами, ко- торые проходили по расчищенному пути через бореальный лес / тайгу. Перед их использованием поверхность земли должна быть полностью проморожена, по крайней мере, на 20 см и мощность снега должна составлять более, чем 10 см. Это достигается только в январе около Йеллоунайфа, в отличие от Канад- ских арктических островов, где это возможно уже в октябре. Бульдозеры с клинь- ями, с прикреплёнными к основанию лезвиями, используются для удаления рас- тительности. Только гусеничные транспортные средства или машины с шинами низкого давления имеют достаточную проходимость. Все прицепы и более тяжё- лые транспортные средства должны быть оснащены лыжами. В России в качестве зимних дорог часто используют большие реки, протекаю- щие на север без порогов или водопадов, когда на них образуется достаточно мощный слой льда.

Широко известна в истории знаменитая «Дорога жизни» по льду Ладожского озера во время блокады Ленинграда во время Великой Отечественной войны. Для прохождения грузовика с тонной груза через озеро по льду, его толщина по всей трассе должна быть не меньше 20 см. Лёд такой толщины в Шлиссель- бургской губе Ладожского озера образуется за 11 дней при средней температуре воздуха −5 °C, или за шестеро суток при температуре −10 °C. 17 ноября толщина льда была 10 см, 20-го 18 см (Павлов, 1958). При наведении ледовой дороги вы- яснилось, что для такого «ледяного моста» губительно явление резонанса. Бы- вали случаи, когда грузовик, идущий по льду, преодолевал маршрут, но идущая по тому же пути лёгкая машина с людьми при определённой скорости провали- валась под лёд (Козин, 2007). За время действия ледовой дороги с ноября 1941 года по апрель 1942 года из блокированного города было эвакуировано бо- лее 550 тыс. человек и доставлено в Ленинград 361 тыс. т грузов, из них 262 тыс. т составило продовольствие (Ленинград и Большая Земля, 1975). При

75 Часть III. Освоение криолитозоны

строительстве современного аэродроме в Хатанге для подвоза крупнообломоч- ных грунтов успешно использовалась зимняя дорога по реке Котуй, притоку Ха- танги. Сильные морозы, характерные для этого района, создавали для этого хо- рошие условия. По данным МЧС, на сегодняшний день на территории Российской Федерации действует 946 ледовых переправ и 146 зимников. Самый длинный в мире ледовый автозимник (и самый северный в РФ), проложенный по замёрзшему морю, соединяет Певек с селом Айон; его протяжённость состав- ляет 120 км. Известны пограничные с Китаем зимники Благовещенск — Хэйхэ и Хабаровск — Фуюань.

Точно так же используют и крупные озера, когда те замерзают; они могут обеспечить хорошие дороги при условии, что поверхность гладкая, а лёд доста- точно мощный. Снежные дороги (snow roads) — это зимние дороги, где снежный покров был увеличен и изменён для того, чтобы дорога могла переносить большие нагрузки. Они требуют регулярного технического обслуживания, поэтому исполь- зуются только там, где мало снега или там, где необходимо транспортировать больше тяжёлых грузов. Уплотнённые снежные дороги строятся путём укладки снега на полосе отвода, а затем уплотнения путём прикатывания и уплотнения. Минимальная допустимая плотность снега составляет 0,4 г/см3, хотя предпочти- тельными являются значения, приближающиеся к 0,6 г/см3. Полученная поверх- ность является гладкой и плотной и способна выдерживать транспортные сред- ства с давлением в шинах до 550–620 кПа. Снежные заносы значительно сокращаются. Обработанные снежные дороги (processed snow roads) строятся путём наброски снега на дороге, а затем его уплотнения. Кристаллы снега распадаются и перекристаллизовываются в более плотную форму. Несмотря на это, они не могут выдерживать тяжёлые грузовики. Это можно решить, распыляя на по- верхность 2,5 см воды, создавая, таким образом, твёрдую ледяную корку, кото- рая сможет выдерживать транспортные средства средней грузоподъёмности. Тем не менее, на этих покрытых льдом дорогах в конечном итоге развиваются ко- леи. Воду предпочтительно брать из озёр, а не из рек. Там, где недостаточно снега, можно использовать искусственные снежные до- роги, создавая снег при помощи воды, распылённой в воздух в холодную погоду. Однако они являются дорогостоящими для строительства и используются только для соединения снежных дорог в засушливых районах. Ледяные дороги (ice roads) сделаны целиком из льда. Вода может быть раз- лита на поверхность земли в виде нескольких слоёв, чтобы обеспечить гладкую поверхность, покрывающую впадины и растительность. Дорога прочная, но очень дорогая. Другой метод заключается в использовании кусков льда, сколотых с за- мёрзших поверхностей, но необходимо около 10 см воды, чтобы связать агре- гаты вместе до образования гладкой поверхности. Ледяные дороги были основ- ным типом зимних дорог, используемых для поддержки разведочного бурения на Северном склоне Аляски. Речные ледяные дороги в основном встречаются в России, где снег расчища- ется на ширину около 60 м вдоль замёрзшей реки (рис. 14.5). На таких дорогах могут возникать проблемы, связанные с обледенением, ветровым воздействием и ледяными заторами. Этот метод строительства дорог также используется на крупных озёрах, например, на озере Атабаска. Преимущество таких ледяных дорог состоит в том, что они могут выдерживать более тяжёлые нагрузки

76 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

и обеспечивать более высокие скорости, чем снежные дороги. Модификация за- ключается в уплотнении снега и заливании его водой. Затем смесь быстро раз- брасывается грейдером для образования гладкой поверхности, такой как ас- фальт. Эти дороги могут использоваться в течение нескольких месяцев, не повреждая подстилающую поверхность.

Рис. 14.5. Грузовики пересекают реку Олбани, Манитоба, по ледяной дороге

Ледяные мосты (ice bridges) также могут быть построены над реками путём распыления воды вдоль желаемого маршрута, чтобы получить достаточно мощ- ный слой льда для выдерживания движения транспорта. Они делаются там, где летом используются паромы, например, в Доусон-Сити, Форте Макферсон, Форт- Провиденс в северной части Канады. Они строятся весной и осенью, когда нет другой возможности пересечения рек.

14.6. ВЛИЯНИЕ ЗИМНИХ ДОРОГ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ В работах Harris (1996a) подробно обсуждается эта проблема, Steever (2001) описывает рекультивацию после того, как растительность была нарушена на по- лосе проезда на зимней дороге. Нарушения разделяются на три вида: изменение морфологии местности, изменение растительности и уплотнение торфяного по- крова. Вершины неровностей выравнивают, а промежуточные углубления имеют тенденцию расширяться. Если есть растительный покров, то могут развиваться колеи, как на восточно-канадских арктических островах, но малое количество осадков и низкие среднегодовые температуры препятствуют стоку (Radforth, 1972). Дороги должны проходить прямо вверх и вниз по склонам и избегать ледя- ной или плохо дренированной поверхности. Некоторое увеличение эрозии

77 Часть III. Освоение криолитозоны

и оврагообразование неизбежно. Гайер и Китинг (Guyer & Keating, 2005) пока- зали, что один или два года использования ледяных дорог и ледовых площадок не нанесли явного ущерба экосистемам тундры в заповеднике Petroleum Natural на Аляске. Изменение мощности и плотности снега изменяет тепловые свойства по- верхности. Снежный покров на уплотнённых снежных дорогах будет оттаивать позже, что задерживает оттаивание грунтов (Mackay, 1970; Kerfoot, 1972). Ми- нимальные изменения происходят на зимних тропах, а максимальные — на ле- дяных дорогах. Нарушение растительности оказывает наиболее выраженное воздействие. Удаление деревьев сосредотачивает тепловой теплообмен на поверхности земли (Haag & Bliss, 1974a). Деревья оказывают отепляющее воздействие зимой, а увеличенная мощность снега является хорошим теплоизолятором для поверх- ности земли. Вырубка деревьев также уменьшает испарение, увеличивая при этом влажность (Haag & Bliss, 1974). Несмотря на то, что воздействия от дорог имеют тенденцию ослаблять расте- ния, большинство из них укрепляются в боковых частях насыпей, где их защи- щает снег (Lambert, 1972b). Сукцессия растений на грязевых потоках описана Ламбертом (Lambert, 1972а). Ключом к предотвращению ущерба является защита слоя торфа. Он содер- жит большое количество воды и имеет высокую удельную теплоёмкость, но бо- лее низкую теплопроводность, чем грунт. Последний нагреваются быстрее вес- ной, тогда как сухой торф имеет более низкую теплопроводность летом. Удаление торфа неизбежно приводит к увеличению сезонно-талого слоя и отта- иванию льда в подстилающей вечной мерзлоте, а также к эффекту повышенного альбедо минерального грунта. Расчистка поверхности вручную причиняет ущерб, чем при использовании бульдозера. Уплотнение торфа произойдёт, если давле- ние в шинах будет слишком велико. Если торф содержит только лёд в порах, тогда таяние льда приведёт лишь к незначительной осадке (Mackay, 1970), но торф, богатый льдом, будет сильно уменьшаться в объёме, а мощность сезонно-талого (активного) слоя может удва- иваться. Дренаж имеет важное значение, чтобы избежать термокарста. Осадка грунта является постоянной и необратимой в краткосрочной перспективе, но веч- ная мерзлота может медленно восстанавливаться.

14.7. ВЫСОТА НАСЫПИ Одним из результатов строительства старой дорожной насыпи Голмуд-Лхаса является то, что была определена некоторая максимальная и минимальная вы- сота насыпи для защиты подстилающей вечной мерзлоты от оттаивания (G. D. Cheng et al., 2004). Минимальная высота насыпи (minimum embankment height) тесно связана с материалом на поверхности дороги и сред- ней годовой температурой воздуха (см. Рисунок 14.6). При планировании высоты насыпи необходимо решить вопрос о том, какое будет дорожное покрытие, которое будет использоваться в течение срока службы дороги, и использовать минимальную высоту, соответствующую этому покрытию. Ding & He (2000) пришли к выводу, что существует критическая средняя го- довая температура воздуха (critical MAAT) (-3.8 °C в случае транспортного коридора Голмуд Лхаса), выше которой невозможно предотвратить некоторое от- таивание подстилающей вечной мерзлоты, независимо от высоты насыпи

78 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

(рисунок 14.7). Фактическое критическое значение уменьшается от песчано-гра- вийных поверхностей к бетонным покрытиям до асфальтового покрытия.

Рис. 14.6. Связь между высотой насыпи (embankment height), м и средней годовой тем- пературой воздуха (mean annual air temperature) для различных поверхностей дорог (по Zhang & Wu, 1999): асфальтовое покрытие (asphalt pavement), бетонное покрытие (concrete pavement), песчано-гравийная поверхность (sandy-gravel surface)

Рис. 14.7. Метод для определения критической средней годовой температуры воздуха (critical mean annual air temperature, critical MAAT) и диапазона высот насыпей (embankment height), которые будут защищать подстилающую вечную мерзлоту в данной ситуации. Для определения фактических значений необходимы эксперименты на месте (G.D.Cheng et al.,2004): средняя температура воздуха, отрицательное значение (mean annual air temperature, MAAT, negative), минимальная высота насыпи (minimum embankment height), мощность применяемого заполнителя (thickness of applied fill), макси- мальная высота насыпи (maximum embankment height)

79 Часть III. Освоение криолитозоны

Максимальная высота насыпи (maximum embankment height) — это вы- сота, выше которой наблюдается лишь незначительное улучшение защиты веч- ной мерзлоты. Зимнее строительство улучшает (при условии, что зимняя отсыпка проводится правильно, без больших комьев и снега, и не приведет к значитель- ным осадкам при оттаивании тела насыпи летом — прим. Ред) достижение усло- вий равновесия на насыпи и в подстилающем грунте. Если среднегодовая темпе- ратура воздуха меняется, то при расчёте минимальной и максимальной высоты насыпи необходимо учитывать величину ожидаемого расчётного срока службы насыпи. Состав насыпей также может влиять на расчёты, следовательно, необ- ходимо проводить экспериментальные исследования для определения критиче- ской температуры воздуха и эффективной высоты насыпи.

14.8. ГРУНТОВЫЕ НАСЫПИ ДОРОГ В районах и с сезонным промерзанием, и со сплошной вечной мерзлотой, до- роги с гравийным покрытием являются подходящими и экономически эффектив- ными. Они также являются основным видом насыпи, используемым для железных дорог и аварийных взлетно-посадочных полос, и могут быть улучшены до асфаль- тированных дорог или взлетно-посадочных полос, как только они стабилизируются. Метод строительства насыпи зависит от наличия гравия, горных пород, отложений с содержанием глины менее чем 50 %, наличия или отсутствия торфа или органи- ческого грунта, и от климата. При строительстве гравийной насыпи для обеспече- ния ее устойчивости на вечной мерзлоте, температура которой ниже -2 °C на Аляске, требуется 5-метровая мощность насыпи, или 2 м, если используется теплоизоляция. Esch (1983) обнаружил, что для достижения стабильности в усло- виях высокотемпературной вечной мерзлоты (<2 °C) необходимы ещё более мощ- ные насыпи. Частичная защита обычно используется для сокращения затрат. Пло- щадки для испытаний должны быть оснащены и контролироваться во избежание неприятных сюрпризов. Строительство должно осуществляться зимой. После того, как маршрут был выбран, нынешняя североамериканская прак- тика заключается в удалении торфа или органических грунтов и их замены слоем крупнообломочных грунтов, чтобы остановить капиллярное перемещение влаги в вышележащий материал. Как правило, водонепроницаемый материал разме- щается над этим крупнообломочным слоем. Затем строится тело насыпи, исполь- зуя чередующиеся слои гравия и глины, смешивается и уплотняется путём дви- жения транспортных средств или строительной техники. Получаемая поверхность должна регулярно оцениваться, чтобы избежать образования глубо- ких колей при движении. Если насыпь не проходит параллельно дренажным путям, то водопропускные трубы должны быть установлены на расстоянии и в местах, обеспечивающих эф- фективный дренаж. Для минимизации эрозии и ползучести откосов на более вы- соких насыпях часто строят уступы. Раствор хлорида кальция часто используется вместо воды перед выравниванием поверхности, так как в этом случае гравийно- глинистая смесь сохраняет влажность в течение гораздо более длительного вре- мени, чтобы свести к минимуму нарушение поверхности. Несмотря на это, замет- ная ползучесть гравия часто происходит вместе со значительной осадкой (рис. 14.8).

80 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Рис. 14.8. Боковые (lateral movement, m) и вертикальные (settlement, m) движения обычной насыпи (normal embankment) и насыпи высотой 6.1 м с изоляцией и вентиляционными ко- робами (6.1 m insulated toe berm with air ducts), измеренных от опорных точек слева и справа от осевой линии гравийной дороги на Аляске (из Esch, 1983, Рис. 9): станция (station) 168+75

Осадка пропорциональна высоте насыпи, поэтому каждый год необходимо до- бавлять дополнительный материал на поверхность дороги, производить вырав- нивание и пригрузку (балластировку), чтобы поддерживать её высоту. Сначала добавляют по 15–30 см материала, а затем уплотняют перед добавлением боль- шего количества материала. Без надлежащей насыпи происходит оттаивание вечной мерзлоты, что приводит к осадкам поверхности, последствия которого бу- дут сохраняться в течение десятилетий (рис. 14.9 и 14.10). Охлаждение нижней части насыпи уже не увеличивается так сильно с увеличением её высоты, когда насыпь уже выше 4 м (G. D. Cheng et al., 2003). Вес транспортных средств должен быть ограничен во время оттаивания активного слоя, в другое время он мало влияет. Однако накопление льда в активной зоне влияния сооружения тесно свя- зано с ползучестью откосов и пучением зимой. Chapin et al. (2009) описывают, как наиболее эффективно применять дорожные ограничения, в то время как X. Yu et al. (2009) сообщают результаты мониторинга содержания льда и воды на оттаивающем дорожном покрытии. Старые методы строительства насыпей, использованные в XX веке в России, похожи. Однако слой крупнообломочного материала или гравия для предотвра- щения капиллярного движения воды в основном используется во влажных зонах. Он представляет собой слой дренирующего материала, мощность которого равна высоте капиллярного подъёма воды плюс 20–30 см. Сверху расположен грунт, содержащий менее 50 % пылеватых частиц и глины, со слоем нетканого материала, уложенного у основания и через каждые 0,5–1,0 м. Органический по- верхностный слой грунта остаётся на месте.

81 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 14.9. Разрез Каноль-роуд (Canol road) в 1972/1973 г. на озере Сердце, Северо-Запад- ные территории. Он показывает влияние конструкции на кровлю вечной мерзлоты, через 20 лет после того, как дорога была оставлена (из Harris, 1986a, по Kurfurst & VanDine, 1973): активный слой (active layer), уровень грунтовых вод (water table), талик (talik), вечная мерзлота (permafrost), лес (forest), старая дорога (old trail), заросшая полоса дороги (overgrown right of way), место пожара (burn), глубина, м (depth)

Рис. 14.10. Результаты моделирования длительных изменений глубины оттаивания ниже земной поверхности (thaw depth beneath ground surface, m) после удаления растительно- сти вдоль трубопровода Норман-Уэллс, как в условиях современного климата, без потеп- ления (no climate warming), так и с потеплением климата (climate warming) 0,08 ºC/год−1 (из Oswell, 2011, Рис. 6)

Широко применяется также каменная наброска (riprap), эффективная против водной и ледовой эрозии склонов и обеспечивающая дополнительное охла- ждение тела насыпи. При этом используют глыбовые разновидности крупнооб- ломочных грунтов с содержанием не менее 75 % по массе частиц фракции 20– 50 см.

82 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Боковые откосы на гравии имеют уклон 1: 1,5, но в других случаях применяют 1: 3. Там, где высота насыпи превышает 6 м, для железнодорожных насыпей строятся уступы, а в случае автомобильных дорог уменьшают угол наклона. Эти методы использовались до недавнего времени, когда изучение проблем насы- пей, встречающихся в Сибири, привело к появлению новых методов строитель- ства и модификации конструкций, которые более успешны в Китае испытаны на железной дороге Цинхай-Тибет (Исаков, 2013; Кондратьев, 2013). Они будут обсуждаться ниже, после описания новых китайских методов строительства. Дополнительным осложнением является тот факт, что в местах вдоль БАМ сложные мерзлотные условия. Вечная мерзлота имеет мощность около 50 м, но по мере увеличения ее мощности она поднимает вышележащий грунт, дефор- мируя рельсовый слой. Области с длительным оттаиванием вечной мерзлоты ис- пытывают осадку. Для сильнольдистых многолетнемёрзлых грунтов на севере России требуется не менее 2 м насыпи, чтобы свести к минимуму оттаивание ледяных линз. Насыпь должна быть предварительно перемешана и засыпана, чтобы избежать нарушения поверхности. Слои изоляции могут быть размещены над водонепро- ницаемым материалом, а ещё один слой материала укладывается сверху. Цель состоит в том, чтобы заставить кровлю вечной мерзлоты подняться в свободно дренируемое основание насыпи и свести к минимуму пучение и осадку. К сожалению, поднятие вечной мерзлоты в основание насыпи препятствует движению воды с одной стороны насыпи к другой. Поверхностные воды, накап- ливающиеся вдоль насыпи, вызовут повышение температур и термокарстовые

Рис. 14.11. Эрозия на водопропускной трубе на дороге на Бованенковcком газоконден- сатном месторождении, полуостров Ямал. © Geosystem — А. Осокин

83 Часть III. Освоение криолитозоны

осадки (рис. 14.2). Чтобы этого избежать, должны быть установлены большие (за- трудняющие блокировку льдом зимой) водопропускные трубы на уровне земли. Зимой они, как правило, заполняются снегом и льдом, поэтому их необходимо либо оттаивать при помощи пара, либо в водопропускной трубе должен быть установлен нагревательный проводник, подключённый к источнику питания. Без этого вода от тающего снега будет переходить в формирующиеся весенние во- доёмы вдоль насыпи, а затем размывать дорогу (рис. 14.11).

Рис. 14.12. Консолидация насыпи на дороге на Ямале. Изменение объёма было менее 10 % в области 1, менее 5 % в области 2, небольшое в области 3 и без изменений в рай- оне 4, где была вечная мерзлота (permafrost), глубина (depth). По Geosystem — А. Осокин

Другим эффектом изменения поверхностного дренажа насыпью является то, что вода концентрируется вблизи водопропускных труб, что может привести к нарушению ранее существовавших конструкций рядом, которые не были рас- считаны на такой тип дренажа, как это произошло вдоль транспортного коридора Цинхай-Тибет. Даже если эрозия насыпи отсутствует, вода добавляет тепло в насыпь, прилегающую к водопропускной трубе, тем самым создавая более глу- бокий слой сезонного оттаивания в этой зоне (Périer et al., 2014). Это увеличивает пучение и осадку в этой зоне, в то время как отсутствие вечной мерзлоты и нали- чие значительного количества воды способствует эрозии в этих местах. Исполь- зование волнистых водопропускных труб большого диаметра помогает отводить воду от насыпи, чтобы она не влияла на её стабильность. В районах с водами по- вышенной кислотности может потребоваться использование пластиковых или де- ревянных водопропускных труб из-за быстрого разрушения стальных или алюми- ниевых (MacFarlane, 1969). Livingston & Johnson (1978) показали, что изоляция водопропускных труб, а также использование валунов в отверстиях для уменьшения циркуляции холод- ного воздуха помогает сократить проблему. Ещё лучше размещать крышки над входом зимой, но их необходимо удалять перед весенней оттепелью (Sun et al., 2014). Также может потребоваться прокладка дренажного пути с камнями. Осадка неравномерна в результате сезонных изменений температуры и других причин (рис. 14.12). Наибольшая осадка наблюдается в верхних слоях гравия, и умень- шатся с глубиной. В подземной вечной мерзлоте уплотнения отложений не про- исходит. Создание устойчивых насыпей на плато Цинхай-Тибет является сложной за- дачей. На рис. 14.13 показан маршрут через район с высокотемпературными многолетнемерзлыми грунтами на плато, а также среднегодовые температуры грунта. Низкая широта означает более высокое прямое излучение на единицу площади, которое усиливается из-за высоты, что означает большую прозрач- ность для приходящей радиации (Cheng, 2003). Сухой климат обеспечивает яр- кое солнце в течение большей части года, поэтому дневной температурный

84 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

диапазон грунта выше, чем в других частях Китая (Gong et al., 1997; Chou, 2008). Поскольку транспортный коридор проходит с северо-востока на юго-запад, сол- нечная радиация, получаемая насыпью, не симметрична. 85 % продольных тре- щин развиваются на солнечном склоне и постепенно растут, что приводит к круп- номасштабному повреждению дороги (Cheng & Ma, 2006; Chou, 2008). Максимальное суммарное излучение поглощается насыпью, когда она имеет направленность с севера на юг (Hu et al., 2002). Отложения в Тибете, как правило, песчаные, поэтому нет проблем с получе- нием подходящего заполнителя. На плоских низинах почва засолена, и распро- странены солёные озера. Эти области необходимо избегать, и там, где это воз- можно, железную дорогу располагают на склонах холмов (рис. 14.14). Скальные грунты добываются из карьеров, их использование в насыпи сокращает про- блемы строительства на вечной мерзлоте (рис. 14.11). В предгорьях использу- ются методы строительства с использованием скальных пород для охлаждения насыпи, как описано в главе 12 (рис. 14.15). Через горы Фенхуошан был проложен туннель, чтобы уменьшить потреб- ность в дополнительных крутых склонах, превышающий 5000 м. На рисунке 14.16 показаны детали устройства северного входа тоннеля. Li (2009) сооб- щает, что в грунте были ледяные линзы. Первые 2,5–3,0 м были укреплены с помощью резьбовых креплений 25 мм с интервалами 1,0 м с последующим добавлением арматуры толщиной 6,5 мм, а затем укладкой 20 см бетона. Грунт вокруг входа был зацементирован. Проходка туннеля ниже уровня грунтовых вод проводилась взрывными работами после установки стальной сетки по кон- туру туннеля в отверстия, пробуренные в горных породах с последующей це- ментацией. Более подробную информацию можно найти у Li (2005), Zhan & Kuang (2006), Jiang & Wang (2006). Чжан и Сун (Zhang & Sun, 2003) проанализи- ровали потенциальное влияние на температуру вечной мерзлоты для проект- ных целей, в то время как Tang & Wang (2007) описали температурный контроль конструкции туннеля. Растительный покров редкий, а некоторые участки железной дороги под- вержены динамическому воздействию песка (Zhang et al., 2011; Yang et al., 2012; Xie et al., 2015). На рисунке 14.17 показана дюна к западу от железной дороги в Туотуохе, а также ограждения, установленные для минимизации дви- жения песка. Самые сильные ветры дуют с запада на северо-запад у озера Ку- онаху (Yang et al., 2012), перемещая песок через плато, и нынешняя тенден- ция к более широкомасштабному опустыниванию, вероятно, усилит проблему, которая скажется на старой дороге, на новой скоростной магистрали и желез- ной дороге. Yang et al. (2012) обнаружили, что для снижения последствий от динамического воздействия песка необходимы вертикальные барьеры, в том числе нейлоновые сетчатые барьеры, вертикальные бетонные барьеры, барьеры с подвижными досками и канавы для перехвата песка, размещённые на определенном расстоянии от линии железной дороги (рис. 14.17). Гравий и скальные породы, расположенные в сетке 1 × 1 м на наветренной стороне и подветренный стороне в пределах 200 м от насыпи железной дороги, помо- гают стабилизировать поверхность песка. Эта сетка хорошо работает для улавливания песка и способствует росту растительности, препятствуя прохождению песка по железнодорожной линии и образованию песчаных дюн длиной 10–30 м и шириной 5–20 м (Duan, 2002; Xie et al., 2015).

85 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 14.13. Маршрут линии электропередач (power transmission line), автомобильной и же- лезной дороги Цинхай-Тибет (Qinhai-Tibet highway and railway) через районы вечной мерз- лоты с показанной на схеме среднегодовой температурой грунта (mean annual ground temperature)

86 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Рис. 14.14. Поезд, идущий по железнодорожной линии от Голмуда до Лхасы в Фэнхушане. На этом этапе железная дорога проложена на железобетонных сваях, чтобы пересечь ре- льеф с овражной поверхностью с минимальным вмешательством в поверхностный дре- наж. © S. A. Harris

Рис. 14.15. Типичная планировка насыпи Цинхай-Тибетской железной дороги на северных склонах гор Фэнхушан. На заднем плане старая дорога. На насыпи — каменная наброска (riprap). © S. A. Harris

87 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 14.16. Северный вход туннеля Фэнхушан на железной дороге Цинхай-Тибет. © S. A. Harris

Рис. 14.17. Песчаные дюны и ограждения для уменьшения динамического воздействия песка вдоль железной дороги Цинхай-Тибет на участке реки Хунлиан, вблизи Туотуохе. © S. A. Harris

Эоловый песок накапливается на рельсовом балласте, часто покрывая рельсы и боковые склоны насыпи. Это может остановить работу поездов, а также вызвать несчастные случаи на соседней старой дороге Голмуд-Лхаса. Ветровая эрозия разрушает насыпи как на шоссе, так и на железной дороге. Песчаные пески шлифуют подвижные составы, рельсы и знаки и сокращают срок службы железной дороги. В Туотуохе в течение трёх месяцев зимой дуют сильные ветры, несущие песок по рельсам. Летом северо-восточный ветер сдувает песок

88 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

обратно на насыпь. Эоловые проблемы с песком затрагивают около 270 км же- лезной дороги в относительно плоских районах Плато. M. Zhang & Niu (2009) смо- делировали эффект снежного и / или песчаного покрытия, оценив их охлаждаю- щее воздействие на насыпь.

14.9. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОСТИ НАСЫПЕЙ Наиболее очевидными проблемами являются уплотнение, дифференциаль- ное пучение и осадка материала на насыпи. Уплотнение происходит в поверх- ностных слоях, почти не касаясь вечной мерзлоты. Поэтому желательно, чтобы кровля мерзлоты поднималась в основании насыпи, так что лежащие под ней льдистые грунты оставались мёрзлыми (Fang et al., 2013). Новые методы, при- меняемые на плато Цинхай-Тибет, позволяют достичь этого, используя крупно- обломочные грунты и геосинтетические материалы, чтобы предотвратить про- никновение влаги в грунты, слагающие насыпь, а также осадку поверхности насыпи. Что касается дорог, относительно небольшие деформации пучения и осадки можно допускать на гравийных дорогах, ограничивая вес груза во время весен- него оттаивания. Регулярный мониторинг также важен. Как только дорога проло- жена, термический режим дороги меняется (см. ниже). На железнодорожных пу- тях это важная проблема, особенно при использовании высокоскоростных поездов. В случае поездов, движущихся со скоростью 220 км / ч, предел для вер- тикального отклонения уровня пути, например, в Финляндии составляет 7 мм (Nurmikolu & Silvast, 2013, стр. 364), и оба рельса должны оставаться на том же уровне в этих пределах. В России, где железнодорожные насыпи были построены до 2006 года, эти требования и методы 21-го века были неизвестны, и произошли деформации. В случае Байкало-Амурской железной дороги (БАМ) примерно 80 % линии, про- ходящей по вечной мерзлоте, пришлось реконструировать. Около 1000 км пути испытывают осадки и деформации насыпи. Годовые осадки довольно постоянны и составляют от 4 до 12 см /год (Dydyshko et al., 1993). На рисунках 14.18 и 14.19 приведены примеры этих проблем, и больше примеров описано у Кондра- тьева (2013). Те же проблемы встречаются в насыпях в районах сезонной мерз- лоты, таких как Финляндия (Nurmikolu & Silvast, 2013). Определение местополо- жения деформаций насыпи достигается путём систематического компьютерного анализа путей — геометрии пути и данных зондирования георадаром (GPR) (Silvast et al., 2013). Silvast et al. (2010, 2012) описывают методы GPR, используе- мые для определения зон, подверженных воздействию промерзания на желез- ных дорогах. Несколько проблем могут быть взаимосвязаны. К ним относятся повышенное поглощение солнечной радиации в грунте по сравнению с естественной, ненару- шенной поверхностью, инфильтрация осадков через насыпь, увеличение снеж- ного покрова вдоль насыпи и в районах снежных заносов и миграция воды в ос- нование отложений насыпи, когда железная дорога построена на боковом склоне (Кондратьев, 2013). К этому добавляется недостаточная мощность не подвер- женных замерзанию слоёв (балласт и суббалласт), использование пучинистого материала в насыпи и загрязнение балласта.

89 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 14.18. Деформация основания железной дороги в Сибири © V. Kondratiev

Рис. 14.19. Дифференциальная осадка и боковые деформации насыпи вдоль железной дороги в Сибири. © V. Kondratiev

90 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Таблица 14.1. Предлагаемые меры для снижения деформаций на россий- ских железнодорожных насыпях (по Ashpiz & Khrustalev, 2013, Табл. 3)

N Меры Цель Примечание

1 Конструкции с геотексти- Сократить нестабильную – лем для дренажа грунтов. область. 2 Конструкции с крупнооб- Заморозить неустойчивые Используется, если мощ- ломочным материалом грунты насыпи. ность снега на склоне на откосах, каменная не превышает 0.4 м наброска (riprap). 3 Конструкции с заполнен- Предотвратить горизон- Используется, если мощ- ными крупнообломочным тальные деформаций ность нестабильного слоя материалом траншеями грунта. грунтов не превышает 2 м в основании насыпи. 4 Конструкции с крупнооб- Заморозить неустойчивые Используется, если мощ- ломочным материалом грунты насыпи, предотвра- ность снега на склоне на откосах и в траншеях. тить горизонтальные де- не превышает 0,4 м и мощ- формаций грунта. ность нестабильного слоя грунтов не превышает 2 м 5 Конструкции вентилируе- Заморозить неустойчивые – мых покрытий на склонах. грунты насыпи 6 Установка термосифонов Заморозить неустойчивые – на склонах или бермах грунты насыпи, предотвра- тела насыпи. тить горизонтальные де- формаций грунта.

Балластный материал не должен разрушаться во время перепадов темпера- тур. Неправильная защита от промерзания насыпей, водопропускных труб, же- лезнодорожных переездов и железнодорожных стрелок может вызвать про- блемы. Многие из материалов, используемых на насыпях, которые были оценены визуально как невосприимчивые к пучению, оказываются чувствительными к про- мерзанию и пучению (Pylkkänen & Nurmikolu, 2011; Silvast et al., 2010, 2012). Также происходит сезонное пластическое течение или ползучесть грунтов в слое сезонного оттаивания на насыпи (Ашпиз и Хрусталев, 2013). В таб- лице 14.1 перечислены предлагаемые меры противодействия для уменьшения деформаций и пластического течения талых грунтов в основаниях насыпей, а на рисунках 14.20 и 14.21 приведены некоторые примеры из этих предложений, чтобы избежать проблем с деформациями насыпей с использованием каменных набросок (ripraps), каменных берм (berms) и вертикальных термосифонов. Термосифоны успешно использовались в Канаде на железной дороге в Чер- чилль, Манитоба (Hayley et al., 1983). Эффективность этих методов в России все ещё определяется, но, вероятно, отчасти это будет зависеть от того, совпадёт ли кровля вечной мерзлоты с основанием насыпи. Любые вариации неустойчиво- сти и восприимчивости грунта к промерзанию и оттаиванию в слое сезонного от- таивания (активном слое) будут вызывать пучения и осадки. Является ли мате- риал насыпи действительно морозоустойчивым, также будет иметь решающее значение. В случае поездов с низкой скоростью, например, на линии Анкоридж — Фэрбенкс, путь был соединён с железнодорожными шпалами, которые можно ре- гулировать по высоте до 20 см без использования укладки. Это привело к мень- шим колебаниям уровня дороги, но потребовало значительно больше работы.

91 Часть III. Освоение криолитозоны

Обычно в низменностях возникают самые большие проблемы с осадками и тре- буется усиление насыпи (Рис. 14.20).

Рис. 14.20. Предлагаемое использование: A — каменной наброски (riprap), B — камен- ных берм (berms) и C — укрепленных кюветов («forcipate yoke»), для стабилизации железнодорожной насыпи в Сибири (по Ashpiz & Khrusyalev, 2013, Рис. 4): нетканый мате- риал (nonwoven fabric)

Бермой (нем. Berme) (berm) называется пространство между верхним краем канавы (траншеи) и нижним краем откоса, уступ, отделяющий его тело насыпи от водоотводного сооружения. Берма разделяет также части откосов насыпей и выемок, имеющих различную крутизну. Тело насыпи (embankment) состоит, как правило, из естественного материала-наполнителя, чаще всего грунта (subgrade), находящегося поблизости.

Использование мелкого гравия широко используется для высокоскоростных железных дорог в холодных районах Китая. Когда содержание тонких фракций невелико, меньше вероятность пучения, но сложнее становится достичь хоро- шего уплотнения (Yue et al., 2013). Даже с современными методами, используе- мыми при строительстве железной дороги Цинхай-Тибет, происходит пучение и осадки. Специальные локомотивы использовалась для обнаружения диффе- ренциальных движений (рис. 14.23). Эти локомотивы проходят по дороге через постоянные промежутки времени, чтобы минимизировать риск несчастных слу- чаев. Вибрация от прохождения поездов способствует перемещению материала, составляющего насыпи. Наибольшие проблемы возникают при переходе от холодного периода к таянию весной (Петряев и Морозова, 2013). Наибольшее влияние оказывают гидратация, циклы промерзания-оттаивания и вибродинами- ческие воздействия поездов. Последние зависит от нагрузки, частоты и продол- жительности вибрации и являются кумулятивным (Su & Huang, 2013).

92 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

На рисунке 14.24 показана несущая способность суббалласта (subballast), со- стоящего из несвязанного материала в мёрзлом, оттаивающем и талом состоя- нии, по сравнению с таковой для геосетки (geogrid), искусственной, упрочняю- щей грунт сетки, чаще из полимеров, установленной непосредственно под балластом (ballast).

Рис. 14.21. Предлагаемое использование термосифонов (thermosiphons) для препятствия деформациям насыпей (по Ashpiz & Khrustalev, 2013, Рис. 6): восстановление границы мерзлоты (restoration of permafrost line), линия протаивания после установки термосифона (thawing line after thermosiphon installation), линия протаивания до установки термосифона (thawing line before thermosiphon installation), стабилизация верхней границы мерзлоты (stabilization of upper permafrost line), создание мёрзлого препятствия для оттаявшего грунта (creation of frost stop against pumping of thawed soils of foundation), создание мёрз- лых барьеров (creation of frozen barriers), фильтрационный поток до установки термоси- фона (filtration flow before thermosiphon installation)

93 Часть III. Освоение криолитозоны

Балласт (голл. ballast) (ballast) — материал верхней части строения железно- дорожного пути (балластной призмы). Балласт заполняет пространство между шпалами и земляным полотном. На железных дорогах общего пользования с грунтовым земляным полотном (subgrade) (более 99 % протяжения пути) балластный слой крайне важен, обеспечивая вертикальную и горизон- тальную устойчивость пути под воздействием поездных нагрузок и изменяю- щихся температур. К балластным материалам относятся щебень, галечно-гра- вийно-песчаная смесь, образующаяся в результате естественного разрушения горных пород и крупно- или среднезернистый песок.

Рис. 14.22. Развитие термокарста и термоэрозии на Ямальской железной дороге (по Geosystem — А. Осокин): основание насыпи (base of embankment), мерзлота (permafrost), активный слой (active layer), кровля мерзлоты (permafrost table)

Геосетка распределяет нагрузку от шпал до поверхности насыпи и уменьшает влияние вибраций (см. Главу 13). Z. Y. Wang et al. (2013) наблюдали за вибра- цией, создаваемой поездами в разные сезоны года на сезонно-мёрзлых грунтах в районе Дацин на северо-востоке Китая. Вертикальная вибрация была больше, чем в продольном и поперечном направлениях, и уменьшалась с расстоянием от рельсов. Затухание было наиболее заметно зимой при измерении на поверх- ности мёрзлой насыпи, а вибрация от грузовых поездов была больше, чем от пас- сажирских поездов с таким же количеством вагонов. Считается, что это типично для района площадью 5,14 млн км2 с сезонной мерзлотой в Китае. Китайский «Кодекс для проектирования высокоскоростных железных дорог» (MRPRC, 2009) требует строгого контроля за осадками после строительства на насыпях на рыхлых грунтах. На рыхлых засоленных мелкозернистых грунтах в более плоских районах Ци- нхай-Тибетского плато под насыпью установили сложный фундамент, состоящий из набора свай с прочностным классом от C10 до C20, чтобы увеличить опору для нагрузок. Su & Huang (2013) проверили эффективность этих испытаний и по- казали, что нагрузки и напряжения должны быть достаточно велики, чтобы сме- стить эти сваи или согнуть их. Количество повреждений зависит от расположения свай, модуля упругости при сжатии рыхлого грунта вокруг сваи и условий нагрузки. Наибольшее смещение происходит в интервале между 30 и 80 мм под поверхностью земли. Сваи сначала наклоняются к основанию насыпи и разруше- ние постепенно перемещается к центральной линии. Тестирование позволяет оценить правильный интервал, который был бы наиболее эффективным против деформаций.

94 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Рис. 14.23. Локомотив, оборудованный для измерения пучения и осадок вдоль железной дороги Цинхай-Тибет. © S. A. Harris

Рис. 14.24. Изменение несущей способности (bering capacity) в вертикальном (vertical) и гори- зонтальном (horizontal) направ- лениях несвязанного грунта (soil) в мёрзлом (frozen), оттаиваю- щем (thawing) и талом (thawed) состояниях по сравнению с ис- пользованием слоя геосетки (protective layer with geogrid), установленной непосредственно под балластом (fromPetryaev & Morzova,2013,Рис. 5): напряже- ние (stress)

Радиус кривизны высокоскоростных железнодорожных путей должен быть меньше, чем ограничения скорости движения на автострадах. Также важна длина каждого рельса, она увеличена для повышения производительности. Rybkin et al. (2013) изучили эффективность более длинных рельсов и обнару- жили, что новая конструкция предварительно напряженных бетонных шпал по- вышает устойчивость к поперечному смещению непрерывных сварных рельсов на кривых с радиусом 300 м или менее.

95 Часть III. Освоение криолитозоны

14.10. БЕТОННЫЕ И БАЛЛАСТНЫЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ПУТИ Логическим решением проблем, связанных с традиционной балластной доро- гой, является использование бетонных путей (рисунок 14.25). Они использу- ются в Корее (Lee et al., 2013) из-за их эксплуатационной стабильности и зна- чительного сокращения затрат на техническое обслуживание. Нагрузка распределяется по всей бетонной поверхности, пути закрепляются в опорах, установленных в бетоне, без использования шпал. Недостатком является то, что начальная стоимость выше, чем для балластной дороги.

Рис. 14.25. Бетонные пути для скоростной железной дороги в Южной Корее © I. W. Lee

Рис. 14.26. Методы корректировки уровня рельсов: 1) восстановление рельса (track restoration), 2) восстановление крепления рельса и основания (restoration at interface track/road bed) и 3, добавление цемента для упрочнения в естественный грунт (reinforcement of natural ground) (из Lee et al.,2013, Рис. 2)

96 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Основная проблема, с которой приходится сталкиваться, — это дифференци- альные осадки насыпи. Допустимые осадки составляет 10,0 см на скоростной же- лезной дороге Kyungbu до Honam. Для небольших осадок поверхности корректи- ровка опоры исправит движение, но для больших осадок основание нуждается в фиксации. Это делается без вмешательства в работу дороги за счёт использо- вания специальных методов очень быстрого упрочнения цементного раствора, закачиваемого в подстилающий грунт под основанием после гидравлического подъёма пути (рис. 14.26). Цемент средней твёрдости достаточно прочный для того, чтобы через 1 час возобновить работу железной дороги. Заливка цемент- ным раствором также может использоваться (таблица 14.2). В таблице 14.3 пока- заны преимущества и недостатки каждого из этих методов, а на рисунке 14.27 по- казана схема пути до и после восстановления.

Таблица 14.2. Методы приспособления рельсовых путей к осадкам (из Lee et al., 2013, Табл. 2)

Местоположение Методы Детали

Путь Регулировка крепежа Уровень можно регулировать с помощью про- кладки крепежа.

Связь путь/осно- Использование В общем случае, 20–40 мм могут быть восста- вание домкрата новлены. Пустоты должны быть заполнены по- сле подъёма пути гидравлическим способом. Тампонаж цемента Следует использовать инъекцию под давле- с быстрым затвердева- нием и быстро твердеющий цементный рас- нием под давлением твор. (PRCG) Укрепление уретаном Используется давление расширения уретано- вой пены

Грунт Тампонаж грунтов Общие методы тампонажа, такие как DGI (двойная тампонажная инъекция).

Таблица 14.3. Преимущества и недостатки методов предотвращения оседа- ния на путях (из Lee et al., 2013, Табл. 3): ο — хороший, □ — удовлетвори- тельный, × — неудачный

Стои- Безопас- Примене- Долговеч- Надеж- Методы мость ность ние ность ность

Использование домкрата ο □ □ ο □

Укрепление уретаном ο □ ο □ □

Тампонаж цемента с быст- рым затвердеванием под ο ο ο ο ο давлением (PRCG)

Тампонаж грунтов × □ □ ο □

97 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 14.27. Бетонная железная дорога до и после заливки цементным раствором (из Lee et al., 2013, Рис. 3): осадка пути (track settlement), крепление (fastener), рельс (rail), осно- вание (trackbed), осадка основания (trackbed settlement), полость (gap), повреждение плиты, трещина, разделение (slab damage, crack, separation)

14.11. ПОКРЫТИЕ ДОРОГ И АЭРОДРОМОВ Насыпи с гравием не должны устраиваться до тех пор, пока не будет установ- лено, что основание является устойчивым. Добавление асфальта увеличивает среднюю годовую температуру подстилающей насыпи для дороги стандартной ширины с двумя полосами примерно на 3,5 °С в Китае за счет увеличения при- тока солнечной радиации (Zhu et al., 1989). Нагревание на дорожном покрытии значительно возрастает с увеличением ширины дороги, достигающим около 6 °С в центральной линии на автомобильных дорогах шириной 24 м в провинции Цин- хай (Tian et al., 2013). Это необходимо учитывать перед тем, как строить дорогу. В случае шоссе G214 между городом Юшу и округом Гуч, эти авторы смоделиро- вали последствия использования пенополистирольных плит (EPS) различной толщины на насыпи для противодействия дополнительному нагреву. На рис. 14.28 показаны результаты. Поскольку шоссе Цинхай-Тибет находится на ещё более низких широтах, для его эффективности может потребоваться 30 см EPS на насыпь. Регулярный мониторинг температуры грунта на насыпях с полосой отвода необходим для обеспечения отсутствия проблем на насыпи по- сле укладки дороги. Если изменение температуры происходит, следует также рассчитывать предполагаемую температуру грунта в конце эксплуатации дороги. Недавние исследования показали, что тёплая асфальтовая смесь экономит энергию, занимает больше времени, чтобы затвердеть, и производит столь же плотное дорожное покрытие (Goh & You, 2009). Robjent и Dosh (2009) описывают три разных типа покрытия и их производи- тельность. Пористый асфальт является наиболее современным типом, который, как описывается, успешно применялся даже при медленной инфильтрации дож- девой воды над плохо дренирующим грунтом (Tiggelaar и Lisi, 2009). В другом ис- следовании Roseen et al. (2009) сравнивали прочный бетон с пористым асфаль- товым покрытием в попытке определить, что лучше всего справляется с дождевой водой. Было установлено, что даже после того, как промерзание

98 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

достигло 45 см, скорость инфильтрации на бетонных площадках превысила 500 см/час. На дорожном покрытии при этом требовалось на 75 % меньше соли, редко образовывался опасный для транспорта гололёд, или «черный лёд» (black ice), а сопротивление скольжению было на 12 % больше. Это приводит к меньшему загрязнению солью дренажных путей и значительно более эколо- гично.

Рис. 14.28. Прогнозируемая глубина максимального оттаивания (maximum thawing depth), м ниже центральной линии насыпи с использованием материала EPS различной толщины (thickness) на шоссе G214, провинция Цинхай (из Tian et al., 2013, Рис. 5)

Рис. 14.29. Максимальная глубина сезонного оттаивания (thawing depth) на насыпи дороги Цинхай-Голмуд в течение (operation time) 30 лет с использованием бетонного (concrete) или асфальтового (asphaltum) покрытия (pavement) (из Wang et al., 2009, Рис. 3)

Гололёд, или «черный лёд» (black ice) —слой плотного стекловидного, на вид темного льда (гладкого или слегка бугристого) на проводах, предметах, поверх- ности земли и искусственных покрытиях дорог как в результате десублимации водяного пара на охлаждённых до 0 градусов по Цельсию и ниже, как правило, хорошо отводящих тепло поверхностях, так и намерзания на них жидких атмо- сферных осадков. Обычно гололед наблюдается при относительно высокой

99 Часть III. Освоение криолитозоны

отрицательной температуре воздуха от 0 °С до — 3°C. Может, очевидно, быть результатом образования изморози (см. п. 2.7 тома 1 настоящей работы). Представляет большую опасность на автомобильных дорогах и аэродромах.

Изучение температур подстилающего грунта слабо проницаемых поверхно- стей цемента «Portland Concrete Cement» и горячей асфальтовой смеси пока- зало, что подстилающий грунт под асфальтом был на 4 °C более тёплым, чем под непроницаемым цементным покрытием «Portland Concrete Cement» (Rohne & Lebens, 2009). Циклы замораживания-оттаивания сокращались на 60 % за трёх- летний период, вероятно, из-за захваченного воздуха в поровом пространстве. Важна также прочность и долговечность асфальта (Wang et al., 2013). Методы определения варьируются между странами, и наилучшая методика определения типа асфальта в жарких климатических условиях, таких как Китай, все ещё изуча- ется. В более высоких широтах среднегодовой температурный диапазон на ас- фальтовых поверхностях меньше, и подробные исследования метода выбора ас- фальта известны. Существует два вида асфальтовой поверхности, а именно: асфальтобетон, образующий жёсткую поверхность, и гибкая асфальтовая поверх- ность, которая сгибается вместе с движениями насыпи. Асфальтовая поверхность поглощает больше тепла, чем асфальтобетон (рис. 14.29), так что слой сезонного оттаивания становится примерно на 0,5 м глубже через 10 лет (Wang et al., 2009).

В России применяются жесткие цементобетонные монолитные, асфальтобе- тонные на монолитном цементобетоне, железобетонные сборные (в том числя для аэродромов) и нежесткие асфальтобетонные, обработанные гравийные и другие покрытия. Толщина жестких покрытий 18–25 см, бетон с прочностью на сжатие 25–30 МПа и морозостойкостью 200 (Хрусталев, 2005). В разрезе ав- тодороги выделяют одежду и земляное полотно. Дорожная одежда состоит из покрытия, основания покрытия (10–12 см) и дренирующего слоя (обычно 5 см песка). Земляное полотно состоит из рабочего (защитного) слоя (в железнодорожном строительстве) и насыпи. Защитный слой из дрени- рующих грунтов устраивается под балластной призмой. Балластная призма — элемент верхнего строения пути из балласта, укладываемого на земляное полотно для стабилизации рельсо-шпальной решётки при воздей- ствии динамических нагрузок от подвижного состава. В случае использования для тела насыпи глинистых грунтов они должны содержать не более 50 % пы- леватых (мельче 0.05 мм) и глинистых (мельче 0.002 мм) частиц и иметь пока- затель консистенции IL не более 0.5. Показатель консистенции определяется как IL=(W-Wp)/Ip, где W — влажность грунта, Wp — влажность нижнего предела пластичности (влажность раскатывания), Ip — число пластичности. Грунт в тело насыпи должен укладываться в талом состоянии, однако при использо- вании геотекстиля укладывают и мерзлый грунт, при этом его осадка не должна превышать 0.1. Для возведения насыпи по СП 78.13330.2012 в зимнее время применяют без ограничений крупнообломочные грунты и непылеватые пески. Применение глинистых грунтов и пылеватых песков допускается при влажности не более оптимальной. Размер мерзлых комьев при возведении насыпей не должен превышать 30 см. Укладывать мерзлые комья грунта допускается на расстоянии не ближе 1 м от поверхности откосов. Рабочий (защитный) слой земляного полотна железных дорог насыпают из непучинистых дренирующих (с коэффициентом фильтрации более 0.5 м/сут) гравийных или песчаных грун- тов с содержанием пылеватых и глинистых частиц не более 15 %. При этом конструкцию защитного слоя и его толщину устанавливают индивидуальным

100 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

проектом по СП 32–104–98. Устройство насыпи высотой более 3 м из пылева- тых и тяжелых глинистых грунтов должно быть закончено, как правило, за год до устройства слоев дорожной одежды, при этом в криолитозоне должен быть установлен технологический перерыв для завершения процессов консолида- ции грунтов земляного полотна.

14.12. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕЛОЙ ОКРАСКИ Влияние изменения цвета поверхности асфальтобетона было впервые иссле- довано Berg & Aitken (1963) и Fulwider & Aitken (1963) в Тулие, Гренландии и на Фармерс Луп, к северо-востоку от Фэрбенкса, Аляска. Деградация вечной мерзлоты была наименьшей на поверхности дороги с белой окраской, и было по- казано, что разница объясняется количеством коротковолнового излучения, от- ражённого окрашенной поверхностью (рис. 14.30). В Тулие перекраску взлетно- посадочной полосы белого цвета нужно было выполнять только раз в пять лет, но на шоссе это необходимо делать не реже одного раза в год из-за более интен- сивного движения. Йоргенсен и Андреасен (Jørgensen & Andreasen, 2007) и Йор- генсен (Jørgensen, 2009) показали, что в аэропорту Kangerlussuaq в западной ча- сти Гренландии белая окраска асфальта вызвала поднятие кровли мерзлоты на 1 м (3,5 м против 4,5 м). А черная поверхность асфальта, наоборот, теряет снежный покров уже ранней весной. К сожалению, последующие исследования показали, что краска на взлётно- посадочной полосе Тулие снижает тормозную способность самолёта и значи- тельно увеличивает затраты на техническое обслуживание и трудозатраты (Bjella, 2013). Краска также теряет свой первозданный белый цвет. Утепление грунта и выемка льдистого грунта более рентабельны. В результате белая краска никогда не используется на до- рогах и редко на арктических взлётно- посадочных полосах.

Рис. 14.30. Накопленная (cumulative) прямая солнечная радиация (incident shortwave radiation, ISR) — также известная как инсоля- ция (insolation), — и отражённая (reflected) солнечная радиация вдоль участков испыта- ний на шоссе, сравнивающих белый покра- шенный асфальтобетон (white painted asphalt) с контрольным асфальтобетонным участком (asphalt concrete control) (из Berg & Aitken, 1973, Рис. 4)

14.13. МОСТЫ Первоначально паромы были обычным способом пересечения рек. Паромы должны были быть убраны из воды перед замерзанием реки, а затем возвра- щены после весенних паводков и ледяных заторов. Зимой их заменяли ледяными

101 Часть III. Освоение криолитозоны

мостами, поэтому весной и осенью было около 4–6 недель, когда реку невоз- можно было пересечь. Это, вероятно, неудобно, но паромы по-прежнему широко используются как в Канаде, так и в Сибири. Очевидно, что это не подходит для полузасушливых районов, таких как Тибет, где есть широкие небольшие потоки, занимающие широкие каналы потока, подверженные наводнению. Очевидная большая проблема заключается в том, чтобы найти устойчивое ос- нование для опор для моста. Реки и ручьи обычно подстилаются таликом с влаж- ными немёрзлыми отложениями. Даже в зонах ливневых паводков в Азии перио- дические наводнения влияют на температуру грунта. Течения русла являются нестабильными и со временем меняются, это особенно верно в отношении ливне- вых паводков, которые имеют значительную эрозионную мощность и протекают по относительно плоским участкам. Во время наводнения русло имеет тенденцию выпрямляться, чтобы переносить увеличенный объем воды, а также временно рас- ширяется. Во время уменьшения уровня воды русло может оставаться в одном из новых каналов, в зависимости от того, где осаждаются отложения. Проблемы, с которыми сталкивается строитель моста, различны в зависимо- сти от климатического режима. Во влажном, холодном климате весной обычно бывает только одно крупное наводнение, но оно может сопровождаться ледя- ными заторами. Это означает, что верхнее строение моста должно быть доста- точно высоко, чтобы не разрушиться льдом весной. На сплошной вечной мерз- лоте конструкция является самой простой и включает в себя сваи, забитые в многолетнемёрзлые грунты. На рисунке 14.31 показано поперечное сечение реки Игл в месте расположения моста, построенного на шоссе Демпстер (Johnston, 1980). Вечная мерзлота на северной стороне имела мощность 90 м и среднегодовую температуру грунта -3 °С. Под рекой находится глубокий сквозной талик, простирающийся под углом к югу под поймой реки. С южной сто- роны речные отложения увеличиваются, а вечная мерзлота имеет мощность всего 8–9 м со среднегодовой температурой -0,4 °С. Строительство велось зи- мой на замёрзшей реке. Каждая опора состояла из 15 стальных свай. С северной стороны сваи были установлены до глубины 12 м, с южной стороны до 30 м для обеспечения сравнимой несущей способности. Последующий мониторинг пока- зал, что этот однопролётный мост был устойчив. Аналогичная ситуация описана С. Н. Титковым и В. И. Гребенцом (2009) для железнодорожного моста на полу- острове Ямал. Crory (1985) приводит примеры проблем, возникающих с опорами мостов в областях прерывистой или островной вечной мерзлоты. Талик под водотоком, как правило, большой, а насыпь и опоры для моста могут способствовать увели- чению размеру талика. Вечная мерзлота, как правило, очень богата льдом. Коле- бания русла вместе с эрозией в течение весеннего таяния, а также повреждения ледяными заторами, как правило, заставляют русла меняться. Мостовые опоры должны быть достаточно глубокими, чтобы поддерживать вес на немёрзлом грунте, в то время как верхняя часть моста должна располагаться достаточно вы- соко, чтобы допускать прохождение судов и льда во время ледяных заторов. Верхняя часть опор обычно имеет стальное покрытие и форму, чтобы обеспечить низкое сопротивление потоку воды и льда. На рисунке 14.32 показан старый мост в Goldstream Creek, обсуждаемый Crory, а на рисунке 14.33 показан новый мост через реку Юкон на шоссе Далтон, Аляска. Старый мост требует ежегодной регу- лировки вершин опор, чтобы скорректировать их неравномерное погружение, то- гда как новый мост стабилен.

102 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Рис. 14.31. Поперечное сечение реки Игл на мосту на шоссе Демпстер (по Johnson, 1980): высота (elevation), юг (south), север (north), высота площадки (deck elevation), изгороди (cribs), уровень реки в июне (river level June), стратифицированный ил, песок и гравий (stratified silt, sand and gravel), супесь, ил, жёсткие (sandy clay silt, stiff), песок, ил (sand, silt),, ил, песок, гравий уплотнённые (silt, sand, gravel, dense), мерзлота (permafrost), талик (talik), льдистый ил и глина (ice-rich silt clay)

Рис. 14.32. Старый мост в Goldstream Creek, Фэрбенкс, Аляска. © S. A. Harris

103 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 14.33. Часть нового моста через реку Юкон вдоль дороги Хаул, Аляска. © S. A. Harris

В более высоких широтах проблемы возникают из-за ледяных заторов, так как большая часть рек текут на север к Северному Ледовитому океану. Опоры должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать давление льда. T. L. Yu et al. (2009) описывают в своей статье прочность на сжатие плавающего льда при различных температурах и предлагают метод расчёта ледовой нагрузки на мостовых опорах. Необходимо принимать меры для того, чтобы построить верхнюю часть моста выше ожидаемого экстремального уровня затора.

Рис. 14.34. Деформации на мосту через сухое русло вдоль старой дороги Голмуд — Лхаса. © S. A. Harris

В низких широтах развиты холодные высокогорные участки вечной мерзлоты, например, плато Цинхай-Тибет, и мосты, пересекающие широкие русла, явля- ются проблемой. Грунтовые воды располагаются близко к поверхности под мало- мощной вечной мерзлотой. Грунты слоя сезонного оттаивания обычно засолены, поэтому несущая способность оказывается меньше, чем в областях, где отсут- ствуют соли. Там, где есть постоянный поток, обычно существует сквозной талик.

104 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Область находится в тектонической зоне, где часто происходят землетрясения. Первоначальные конструкции на старой автомагистрали соответствовали приня- тым правилам для нормальных, незасолённых грунтов, но не учитывали терми- ческие эффекты ливневых паводков, землетрясений, а также низкой несущей способности засоленных грунтов. В результате на одном из мостов появились де- формации (рис. 14.34), а одна часть моста рухнула из-за слишком большого наклона опоры (рис. 14.35). В Тибете есть и ещё подобные примеры. Новые мо- сты в таких районах используют гораздо более глубокие сваи, чтобы обеспечить несущую способность.

Рис. 14.35. Наклон свайной опоры, который привёл к обрушению участка моста, шоссе Ци- нхай-Тибет. На фоне современного успешно построенного железнодорожного моста. © S. A. Harris

14.14. НАЛЕДИ Там, где вдоль речных долин есть источники, пинго, сезонные бугры пучения и наледи, обычно возникают проблемы с наледями, влияющими на инженерные сооружения, особенно насыпи. Наледи могут иметь мощность до 2,4 м или более в высоту, если не принимать меры (VanEverdingen & Allen, 1983). На дорогах и взлётно-посадочных полосах аэродромов грейдеры с лезвиями должны сре- зать лед каждые 24 часа, иначе могут произойти серьёзные аварии (VanEverdingen, 1982). Наледи далеко распространяются от источника, а транс- портные средства или самолёты могут скользить по их поверхности даже с це- пями на колёсах. Накопление льда происходит от основания, создавая значи- тельные трещины растяжения. Очевидно, что поезда будут сходить с пути, если лёд покроет часть железной дороги, поэтому, по возможности, следует избегать обледенения. На рис. 14.36 показана обычная ситуация на склоновых участках вдоль дорожных насыпей в регионах с сезонным промерзанием. Поскольку вода также движется под землёй или по кровле вечной мерзлоты, или в таликах, па- раллельных склону, могут формироваться значительные объёмы воды, которые приводят к образованию наледей, развивающиеся зимой.

105 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 14.36. Схема наледи, затрагивающей дорожную насыпь на склоне (из Carey, 1973): граница полосы отвода шоссе (edge of highway easement), снег (snow), шоссе (highway), немёрзлый фильтрующий материал (unfrozen pervious material), скальные породы, мерз- лота или другой водоупорный материал (bedrock, permafrost or other impervious material), сезонно-промерзающий грунт (seasonally frozen ground)

Водопропускные трубы представляют собой проблему по нескольким причи- нам, хотя они необходимы для обеспечения дренажа. Летом тёплая вода, проте- кающая через водопропускную трубу, является дополнительным источником тепла, который вызывает образование более глубокого активного слоя вокруг неё (Périer et al., 2014). Это делает соседний участок с насыпью уязвимым к эрозии. Во-вторых, поверхностные воды, текущие через водопропускную трубу, осенью замерзают, блокируя её (рис. 14.37). Затем вода образует наледь на входной сто- роне водопропускной трубы, которая в конечном итоге может перекрыть насыпь. Когда начинается весенняя оттепель, забитые льдом водопропускные трубы пре- пятствуют потоку талой воды, которая в итоге течёт по насыпи, разрушая её.

Рис. 14.37. Лёд блокирует вы- ход из водопропускной трубы на шоссе Аляска, Юкон, после частичного оттаивания мето- дом «лосёвого нагревателя». © S. A. Harris

106 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Высокие насыпи необязательно являются решением проблемы. Несмотря на то, что несколько водопропускных труб большого диаметра были установлены на разных уровнях в одном месте вдоль шоссе Демпстер (рис. 14.38), происходит нарастание льда вверх по течению от насыпи, что приводит к образованию наледи по всей дороге. Это вызвано образованием льда в водопропускных тру- бах, заполнением их и созданием ледовой дамбы. Наледь, в конечном счёте, за- полняет долину и лёд формируется на дороге. Поэтому грейдер должен удалять лёд каждый день в течение оставшейся части зимы. Методы борьбы с наледями можно разделить на пассивные и активные (Thomson, 1963). Пассивные методы — это те, которые минимизируют эффекты наледей. Три метода были использованы для удаления льда в водопропускной трубе. Наиболее распространённым является метод, при котором ежедневно приезжает грузовик с паровой установкой, и трубу отогревают паром. Летом уста- навливается стальная труба в водопропускной трубе с вертикальным удлине- нием на одной стороне дороги, которое достаточно высоко, чтобы не попасть в снег. Крышка снимается для подачи пара через эту трубу, чтобы оттаивать при- легающий лёд. Вторым методом, вероятно, уникальным для Север- ной Америки, является так называ- емый «лосёвый нагреватель» («moose warmer») (рис. 14.39). Он состоит из 200-литрового бака дизельного топлива, который по- даёт топливо на горелку во второй бак, содержащий катушку, через ко- торую проходит вода. Эта нагретая вода обеспечивает работоспособ- ность водопропускной трубы. Рас- ход топлива составляет около 40– 100 литров в день. Самое дешёвое устройство состоит из электриче- ской нагревательной ленты в водо- пропускной трубе, прикреплённой к солнечным батареям (Sweet, 1982). Панели могут быть установ- лены осенью и удалены в течение других сезонов, чтобы предотвра- тить их кражу. В качестве альтер- нативы используются грузовики с генераторами, которые могут по- давать электричество для оттаива- 14.38. ния водопропускной трубы. Рис. Насыпь на шоссе Демпстер пере- секает небольшой источник. Обратите вни- Эти методы являются доро- мание на многочисленные большие водо- гими, поэтому, очевидно, наиболее пропускные трубы, предназначенные для эффективными являются активные предотвращения появления наледей, пере- методы против наледей. Они вклю- секающих дорогу зимой. После того, как чают в себя тщательное изучение наледь заполнила пространство за насыпью, всех источников информации она продолжает расти дальше. © S. A. Harris

107 Часть III. Освоение криолитозоны

о площади предполагаемой наледи, включая аэрофотоснимки и спутниковые снимки (Harden et al., 1977; Åkerman, 1980, 1982) и изучение всех наледей, кото- рые могли возникнуть в предыдущие зимы. К сожалению, они не всегда встреча- ются в одном и том же месте каждый год (VanEverdingen, 1982; Slaughter, 1982). Насыпь действует как плотина, сдерживая поверхностный дренаж, тем самым усиливая проблему обледенения. В местах, где образуется тень от мостов, также развиваются наледи. Использование негабаритных водопропускных труб помо- гает уменьшить проблему, но ещё одним способом является устройство дамбы.

Рис. 14.39. «Лосёвый нагреватель» («moosewarmer») в водопропускной трубе весной вдоль шоссе Аляска, Юкон, в 1993 году. Он оставляет водопропускную трубу частично от- крытой, чтобы вода из тающего снега и льда могла стекать, тем самым избегая наледе- образования. © S. A. Harris

Мерзлотные пояса (грунтовые валы) (freezing belts) в зоне откосов насыпи, без растительности и снега, также могут хорошо работать на склонах. Очищенная поверхность позволяет грунту промерзать и собирать любую поверхностную воду, которая в противном случае могла бы перетекать через насыпь. Весной необходимо заменить растительную подстилку, чтобы сохранить грунт холодным и предотвратить эрозию. В России траншеи или бермы строятся вдоль мерзлот- ного пояса для повышения его эффективности.

Мерзлотный пояс (freezing belt) может быть как в виде грунтового вала без растительности, так и виде траншеи, или сочетания вала и траншеи на склоне, выше насыпи, потому что и вал, и траншея обеспечивают промерзание грунтов и образование преграды для водного потока. Материалом вала может служить грунт или фашины. Фашиной (нем. Faschine от лат. fascis — «связка прутьев,

108 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

пучок») называют связку прутьев, или хвороста, перевязанную также прутьями (вицами), верёвками или проволокой. Мерзлотные пояса разработал и внедрил в практику основатель геокриологии М. И. Сумгин в 20-х годах ХХ века.

Тканевые, брезентовые или пластиковые сетчатые ограждения, расположен- ные вверх по склону от насыпи, также могут собирать воду в виде льда, прежде чем она достигнет дороги. Камни могут быть размещены у входа в водопропуск- ные трубы, чтобы уменьшить попадание снега. На плато Цинхай-Тибет в Китае термосифоны использовались вокруг источников, чтобы остановить приток воды. Изоляционные подкюветные дренажи (insulated subdrains) были предло- жен Ливингстоном и Джонсоном (Livingston & Johnson, 1978), но они не прекра- тили образование наледей на дорогах в парке Денали, Аляска (Vinson & Lofgren, 2003). Если в насыпях используются плиты XPS, то они должны располагаться на 50 см ниже поверхности. Если нет, то на поверхности насыпи над изоляцией появится характерный иней (differential hoar frost) (Refsdal, 1987; Horvath, 1999; Stark et al., 2004). Климат также является одним из факторов развития наледей, например, в парке Денали (Vinson & Lofgren, 2003). Когда максимальное накопление снега превышает 50 см, наледи встречаются редко, так как они характерны для более тонкого снежного покрова. Как утверждает Кэри (Carey, 1973), если в первые два- три месяца зимней погоды (октябрь-декабрь) происходят сильные снегопады, то наледи почти не встречаются или вообще отсутствуют. Вероятно, это связано с изолирующим эффектом снежного покрова, препятствующим промерзанию грунта. Если ни один метод не подходит, то лучшая защита состоит в том, чтобы изменить русло потока, чтобы вода двигалась вниз по другому каналу и образо- вала быстрый, узкий поток.

14.15. ПОДРЕЗАННЫЕ СКЛОНЫ Одной из проблем в районах вечной мерзлоты, содержащих большое количе- ство льда, является проблема подрезанных склонов, или выемок (cut sections) (Smith & Berg, 1973; Pufahl et al., 1974; Shu & Huang, 1983). В прочных скальных грунтах проблемы, как правило, связаны с подьемом уровня грунтовых вод над кровлей вечной мерзлоты и обвалами. Как правило, с ними можно спра- виться, для этого в основании склона должна быть дренажная канава шириной около 2,5 м. Pufahl (1976) описал четыре возможных метода стабилизации под- резанных склонов в вечной мерзлоте, богатой льдом (рис. 14.40). В Северной Америке обычная практика в льдистых связных грунтах (Berg & Smith, 1976) за- ключалась в том, чтобы срезать склоны почти вертикально, чтобы потом склон оттаивал и опускался. Остаточный растительный покров падает и образует вы- ступ, предотвращающий вытекание льда из пород во время оттепели. Как пра- вило, наклон стабилизируется, когда он изменился примерно до 1: 1,5, хотя ино- гда даже этот склон слишком неустойчив. В настоящее время хорошие примеры можно увидеть вдоль дорог в центральной части Аляски у Трансаляскинского тру- бопровода. Хотя проблемы с оврагообразованием могут возникать, когда склон будет оттаивать естественным образом. Для уменьшения оттаивания можно до- бавить изоляцию или непроницаемый слой (Liu et al., 2014). Другие методы

109 Часть III. Освоение криолитозоны

включают использование габионов (gabions) (фр. gabion от итал. gabbione — «большая клетка», сетчатые изделия, кузова, плетёнки, наполненные камнями) или бетонных подпорных сте- нок, см. Главу 13. В Китае склоны покры- вают дёрном, вырезанным из земли по- близости, для укрепления крутых откосов.

Рис. 14.40. Некоторые методы стабилиза- ции подрезанных склонов в льдистых связ- ных отложениях (по Pufahl, 1976; Pufahl & Morgenstern, 1979): насыпь или естествен- ный грунт основания (embankment or subgrade), наклонное основание канавы (sloped ditch bottom), габионы, наполнен- ные гравием и обломками (gravel & rock filled gabions), гравийная или каменная наброска у уступа (gravel or rock revetment at toe), материнские отложения (host sediment), теплоизоляция (insulation), гра- вий (gravel)

14.16. СТРОИТЕЛЬСТВО АЭРОДРОМОВ Аэродромы можно разделить на три группы: временного, ограниченного ис- пользования и постоянные. Они нуждаются в защитном основании или насыпи, а ещё важно, чтобы они могли выдерживать удар шасси, состоящего из одной или нескольких пар колёс, которые принимают на себя вес самолета. Таким об- разом, все, за исключением временных, взлётно-посадочные полосы (ВПП) обычно вымощены асфальтовым покрытием достаточной толщины в соответ- ствии с давлением в шинах самолёта. В таблице 14.4 приведены некоторые при- меры требуемой минимальной толщины асфальтобетона, основания взлётно-по- садочной полосы для некоторых значений давления в шинах. Насыпь взлётно- посадочной полосы должна быть построена на неподверженных пучению мате- риалах, таких как песок или крупнообломочные грунты. Если в подстилающем грунте содержатся ледяные жилы, они могут оттаивать в результате нарушения теплового режима (French, 1975). Перемещение отложений из активного слоя приводит к проблемам осадок из-за таяния льда в грунте. Поэтому должен быть хороший дренаж по бокам насыпи.

110 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Таблица 14.4. Минимальная толщина асфальтобетонных покрытий, основа- ний воздушно-посадочных полос, используемых в Канаде для самолётов с различным давлением в шинах (по G. H. Johnston, 1981, с. 391, с разреше- ния Национального исследовательского центра Канады, & Harris, 1986a)

Минимальная толщина (мм) Давление в шинах (kPa)

Слой <415 <690 690 to 1030 1035 to 1370 Асфальтобетон 50 65 90 100 Основание 150 230 230 305

Джонстон (Johnston, 1981) описывает строительство взлётно-посадочной по- лосы аэропорта Инувик, осуществлявшегося зимой. Материалы из скальных по- род были доставлены из карьера на 0,8 км к западу и перемещены на поверх- ность земли после того, как кусты и деревья были удалены вручную. Основание было сооружено в течение следующего лета, изоляция использовалась для уменьшения необходимого количества наполнителя (Brown, 1970a). Над этим слоем был насыпан каменистый слой, покрытый гравием. Оно и было поверх- ностью взлётно-посадочной полосы до тех пор, пока не было установлено по- крытие. Снежный покров и глубина оттаивания контролировались в течение года с 1958 года (рисунок 14.41). Первоначально слой сезонного оттаивания на насыпи составлял 2 м и стабилизировался примерно через 5 лет.

Рис. 14.41. Мощность снежного покрова (snow depth) и глубина оттаивания (thaw depth) ниже осевой линии ВПП в западном конце взлетно-посадочной полосы Инувика (по G. H. Johnston, 1981, с..391, с разрешения Национального исследовательского центра Ка- нады, & Harris, 1986a): гравийная поверхность (gravel surface), поверхность с покрытием (paved surface), каменный наполнитель (rock fill), начальная поверхность грунта (original ground surface), талая зона (thawed zone)

В 1969 году взлётно-посадочная полоса была вымощена асфальтобетонным покрытием, и с тех пор сезонно-талый слой увеличился до чуть более 2 м летом. Достаточная высота насыпи предотвратила проблемы, хотя повышение средне- годовой температуры воздуха примерно на 2 °C привело к тому, что кровля веч- ной мерзлоты опустилась после 1970-х годов (Hoeve & Hayley, 2015). Сезонное оттаивание в некоторых местах глубже насыпных грунтов. Поскольку часть взлётно-посадочной полосы была построена на влажной территории с торфом,

111 Часть III. Освоение криолитозоны

потребовался дополнительный дренаж вдоль насыпи после того, как асфальто- бетонное покрытие испытало резкую осадку от 0,5 м до 10 м в конце лета 2013 года. Это было связано с таянием льда в торфяных грунтах. В других местах взлётно-посадочные полосы (ВПП) были построены зимой над промерзшими озе- рами глубиной до 1,2 м без проблем, при условии, что кровля вечной мерзлоты залегала выше, чем зеркало грунтовых вод (Harwood, 1966). Если засоленные отложения встречаются ниже взлётно-посадочной полосы, то в этих местах происходят осадки. Jørgensen (2012) определил такие места под взлётно-посадочной полосой в Тасиуджаке, в юго-западной части залива Унгава (Нунавик), используя GPR (георадар). Основная часть взлётно-посадоч- ной полосы построена на немерзлых речных гравийных отложениях, а засолен- ные морские илы не были найдены при строительстве. Сейчас илы должны быть выкопаны и заменены гравием, иначе в этих отложениях должны быть установлены специальные охлаждающие устройства для обеспечения устойчи- вости насыпи. Особенно проблематичны аэродромы, построенные на засоленных морских отложениях. В Амдерме, на Арктическом побережье Сибири, на взлётно-поса- дочной полосе, на высоте около 5 м над уровнем моря кровля вечной мерзлоты в песках имеет температуру около -3 °С, но вечная мерзлота имеет мощность всего 2–10 м. Подстилающие пески насыщены криопэгами, содержащими 40– 120 г/л солей. На взлётно-посадочную полосу влияют промерзание и оттаивание, а также морозобойное растрескивание. В результате этот аэродром пришлось реконструировать. Аналогичные проблемы с пучением материала основания аэродромов были на Кольском полуострове и на Курильских островах в России. Фортье (Fortier) описывает аналогичную проблему в аэропорту Умиуяка в Нунавике (Квебек). Вулканический пепел вдоль Тихоокеанского побережья осо- бенно проблематичен, поскольку этот материал крайне пучинистый. В России ис- пользование реактивных двигателей для нагрева поверхности взлётно-посадоч- ной полосы и очистки её от снега и льда зимой подвергает материал покрытия воздействию экстремальных температурных градиентов, тем самым сокращая срок его службы. Потепление климата также принесло свои плоды. В Тасиуджаке среднегодо- вая температура воздуха повысилась на 3,2 °С в период с 1992 по 2002 год (Fortier & Savard, 2010). Мощность сезонно-талого (активного) слоя увеличилась с 1,3 м в 1995 году до 2,0 м в 2005 году. Это повышение не было предусмотрено во время проектирования, поэтому в настоящее время для охлаждения насыпи используют различные мероприятия, в частности, применяют геокомпозиты, раз- мещенные на обочинах насыпей (Jørgensen & Doré, 2009; Jørgensen 2012). Как отмечалось в главе 13, геокомпозиты оказываются эффективными и, без- условно, более эстетичны. Йоргенсен и Доре (Jørgensen and Doré, 2009) проде- монстрировали, что понижение уклона насыпи до 8: 1 позволило достичь тех же результатов. Это также может помочь спасти жизни и предотвратить ката- строфы воздушных судов, если они выкатятся за пределы взлётно-посадочной полосы, хотя в настоящее время это практически не рассматривается. Подобные изменения температуры воздуха произошли в аэропорту Канге- луссуак в Западной Гренландии. Там использование белой краски на асфальте подняло кровлю вечной мерзлоты на 1 м (Jørgensen & Andreasen, 2007;

112 Глава 14. Автомобильные и железные дороги, аэродромы

Jørgensen & Ingerman-Nielsen, 2008). Тем не менее, это считается более доро- гостоящим методом с точки зрения обслуживания, поскольку взлётно-посадоч- ная полоса должна перекрашиваться ежегодно. Окраска также может вызвать локальное обледенение поверхности взлётно-посадочной полосы и ослепить пилотов во время посадки (Beaulac & Doré, 2006). Jørgensen & Ingerman- Nielsen (2008) рассмотрели статус всех аэродромов, построенных на высоко- температурной и маломощной вечной мерзлоте в Нунавике, установив, что 5 из них стабильны, 4 находятся в удовлетворительном и 3 — в неустойчивом состоянии.

Рис. 14.42 Деформации на взлетно-посадочной полосе аэропорта Инувика. Фото прави- тельства Канады 2013 года (https://cabinradio.ca/17356/news/environment/as-permafrost- changes-inuviks-airport-gets-22m-upgrade/)

113 Часть III. Освоение криолитозоны

Глава 15. НЕФТЕГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

15.1. ВВЕДЕНИЕ Современное общество и промышленность используют большое количество нефти и бензина. Обширные запасы этих видов топлива находятся в районах вечной мерзлоты в Северном полушарии, включая Аляску, Канаду и Россию (рис. 15.1). Кроме того, морские континентальные шельфы вокруг Арктического бассейна и вдоль северо-западных берегов Норвегии имеют важные месторож- дения газа и нефти. Нефть можно получить относительно легко, тогда как газ, особенно, например, в виде газовых гидратов, трудно получить безопасно.

Рис. 15.1. Области добычи нефти и газа (oil and gas production areas) в Арктическом бас- сейне по сравнению с плотностью населения (population density) в Северном полушарии (Hugo Ahlenius, UNEP/GRID-Arendal)

Работать в этих северных регионах очень дорого, и когда нефть или газ выво- дятся на поверхность, их следует транспортировать в места, где живут люди, за пределы районов вечной мерзлоты (рис. 15.1). Это можно сделать, используя танкеры, заполненные нефтью или сжиженным газом, или используя

114 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

трубопроводы. Преимущество танкеров заключается в том, что как только он бу- дет построен, он может войти в эксплуатацию и получить доход. Однако морские причалы вдоль арктического побережья трудно построить (см. Главу 9), и тан- керы могут работать только в короткий сезон открытой воды, когда в морях нет льдов. В то время, как потепление Арктики обеспечивает более длительный откры- тый сезон для транспорта, береговая эрозия также увеличивается, что делает успешную работу танкерных причалов проблематичной. Таким образом, суще- ствует ограничение на количество газа и сырой нефти, перевозимых таким обра- зом. Использование искусственных морских островов для буровых платформ, про- изводственных объектов и танкерных причалов было опробовано в период 1970– 1980 годов (Harris, 1986a), но в значительной степени работы приостановились. Плавучие буровые установки теперь используются и могут либо устанавливаться на морском дне, либо быть зафиксированы на больших глубинах до завершения бурения. Трубопроводы не могут использоваться до постройки последней компрессор- ной станции, поэтому они требуют больших первоначальных капитальных затрат. Тем не менее, они могут работать круглый год, пока они должным образом экс- плуатируются. Тем не менее в большинстве стран экологов беспокоят утечки из трубопроводов, поэтому необходимо действовать с минимальными рисками.

15.2. РАЗВЕДКА НЕФТИ И ГАЗА Первые наблюдения за нефтью в северных частях Северной Америки были выполнены сэром Александром Маккензи, который описал, как нефть просачива- ется вдоль реки Маккензи около Нормана Уэллса в 1789 году. Впоследствии Леф- фингвелл (Leffingwell, 1919) сообщил об аналогичных выходах нефти вблизи мыса Симпсон, Аляска. Начальная разведка была проведена на собачьей упряжке и лодкой, а первая скважина была пробурена около Норман-Уэллса в 1924 году. Гидропланы помогли провести дальнейшую разведку, а запасы нефти оценивались с использованием методов, используемых в районах, где вечная мерзлота отсутствует, и не рассматривались всерьёз. После Второй ми- ровой войны строительство Аляскинского шоссе дало толчок для дальнейшего исследования региона. Большинство современных геологических исследований начинается с сейсмических и других геофизических работ по выявлению строе- ния горных пород. В основном она проводится на суше зимой, используя зимние дороги вдоль линий, пролегающих через лес или через болота и тундру. Земля должна быть покрыта снегом или льдом, а грунт находиться в мёрзлом состоянии на достаточной глубине, чтобы избежать серьёзного ущерба окружающей среде. Тем не менее, нарушение поверхности даже для размещения сейсмографов мо- жет нанести ущерб (Adam & Hernandez, 1977, Adam, 1978) и вызывать развитие термокарста. В Северной Америке с начала 1970-х годов были установлены правила, каса- ющиеся использования сейсмических кос, но их обилие серьёзно повлияло на место обитания диких животных. Похоже, что в Западной Сибири проявляется меньшая осторожность, вероятно, из-за использования гораздо большей пло- щади. Lato et al. (2012) предлагают использовать фотографии дронов для полу- чения данных о склонах и геологическом строении при планировании расположе- ния трубопроводов в горной местности. Эти технологии также можно использовать для мониторинга.

115 Часть III. Освоение криолитозоны

Зимние дороги можно использовать для установки небольших буровых уста- новок для определения геологического строения, получения образцов и проведе- ния исследований для технических объектов. Последние включают определение содержания льда, изучение стратиграфии поверхностных горизонтов, темпера- турные измерения и оценку пучинистости грунтов. Для глубокого бурения выби- раются участки с непучинистыми грунтами, что связано с дополнительными рас- ходами, такими как строительство подъездных дорог и зданий, поиск водоснабжения и выбор места для отстойника бурового раствора. Для обнаруже- ния льдистых грунтов используется радар.

Рис. 15.2. Трубопроводы, транспортирующие газ в Западную Европу из газовых место- рождений к северу от Надыма, Западная Сибирь. Трубопроводы находятся в грунте, но иногда появляются на поверхности за счёт флотации и выпучивания. © S. A. Harris

15.3. БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ Буровые установки, используемые при разведке нефти и газа на суше в Се- верной Америке, очень велики. После разборки установки, требуется 50 больших грузовиков для перемещения одной установки. Гравийные дороги требуют вырав- нивания после прохождения четырёх тяжёлых грузовиков в летнее время. Таким образом, зимние дороги предпочтительнее, поскольку они дешевле и более эко- логичны. Альтернатива — перемещать буровую установку и рабочих на воздуш- ном транспорте, но это предполагает строительство подходящей инфраструк- туры и аэродрома. Поэтому воздушный транспорт в основном используется в поисковых работах в новых районах, таких как Арктические острова. Важным достижением в последнее время является разработка методов буре- ния под углом, в том числе горизонтально (Meyer, 1999). Это наклонное бурение

116 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

было разработано для обеспечения возможности размещения нескольких буро- вых скважин с одного прибрежного острова, но такая же методика может умень- шить количество буровых площадок, необходимых для разработки нефтяного или газового месторождения. Количество подъездных дорог и трубопроводов со- кращается, в результате чего ландшафт находится в более естественном состо- янии. Использование гидравлического разрыва пласта пока обычно ограничива- ется областями без вечной мерзлоты. Основные требования к бурению включают строительство устойчивой пло- щадки (Metz et al., 1982; Metz, 1984). В скважинах используется циркулирующая жидкость для смазки и охлаждения бурового долота, поэтому должно обеспечи- ваться подходящее водоснабжение. Размер водного резервуара увеличивается с увеличением глубины бурения, так что окончательная глубина бурения вместе с боковым или горизонтальным бурением, которое должно выполняться с пло- щадки, должна определяться заранее. Чрезвычайно дорого увеличивать глубину бурения. Резервуар необходимо выкапывать или создавать взрывом в мёрзлом грунте как можно ближе к буровой установке, но оттаивание его стен может при- вести к эрозии буровой площадки, если она находится в льдистых отложениях или расположена слишком близко к буровой установке. Он должен вмещать до- статочное количество жидкости, чтобы не допускать просачивания, которое мо- жет возникнуть. Почвенный покров должен храниться для использования при ре- культивации резервуара в конце работы. Буровой раствор обычно представляет собой водный раствор с различными добавками, такими как сульфат бария, чтобы обеспечить достаточный вес в скважине и предотвратить выбросы. Сква- жина должна быть загерметизирована, чтобы избежать потерь жидкостей. Хло- рид кальция, хлорид калия или хлорид натрия могут быть добавлены для предот- вращения замерзания жидкости в верхних горизонтах, хотя это облегчает размораживание стенок скважины. По завершении бурения все сооружения должны быть разобраны и уда- лены, а отстойник заполнен, чтобы свести к минимуму воздействие на окружа- ющую среду. Буровая жидкость должна контролироваться даже после того, как она стала частью вечной мерзлоты. Аналогичным образом, буровая площадка и другие наземные нарушения должны быть восстановлены, насколько это возможно (Steever, 2001). Необходимо принять решение о том, следует ли разрабатывать скважину в качестве добывающей скважины или оставить её и законсервировать. Штепсельные вилки оставляются таким образом, чтобы их можно было достать, а скважина была использована позднее. Все эксплуатационные скважины подвергаются значительно более длительной осадке при оттаивании, чем законсервированные скважины из-за воздействия тепла нефти или газа. Например, температура нефти в заливе Прудо на Аляске составляет 40–80 °C. Оффшорное бурение осуществляется со специальной буровой платформы. Это может быть передвижное буровое судно, искусственно утолщённая ледовая платформа или искусственный остров. Последние строить дорого, они поврежда- ются при столкновении со льдом или большими ледяными островами и могут быть экономично построены только на мелководье (Harris, 1986a). В результате в настоящее время ледяные острова не сооружаются. Вода легко доступна, но должна храниться на буровой платформе. Используемые буровые растворы обычно сбрасываются в море.

117 Часть III. Освоение криолитозоны

15.4. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СКВАЖИНЫ На суше бурение предпочтительно проводят зимой для защиты окружающей среды в Северной Америке. Anon. (1982, с. 4.50–4.65) обсуждает методы бурения в вечной мерзлоте вместе с основными проблемами. На рис. 15.3 схематично по- казаны специальные меры предосторож- ности, применяемые для скважин на суше, где вечная мерзлота присут- ствует в верхней части скважины, чтобы свести к минимуму оттаивание окружаю- щего подземного льда. Первой проблемой, которую нужно решить, является использование льди- стых грунтов. Соответствующие основа- ния должны быть размещены под доро- гами и взлётно-посадочными полосами, а также под буровой площадкой. В Се- верной Америке часто ледяное покрытие применяется поверх существующей рас- тительности и грунта для его защиты (Anon., 1982; рис. 4.4–4.6). Изоляция необходима, и деревянные поддоны укладываются вокруг зданий и других со- оружений для защиты поверхности земли. Отстойник должен быть сконстру- ирован так, чтобы в его конструкции присутствовала как теплоизоляция, так и водонепроницаемая мембрана. Темпе- ратура бурового раствора поддержива- ется вблизи температуры замерзания с помощью охлаждения. Часто буровой раствор перерабатывается. Специаль- ные цементы используются для устрой- ства стенок скважины при низких темпе- ратурах (Goodman, 1978b). Ствол скважины должен оставаться неповрё- жденным, даже если происходит оттаива- Рис. 15.3. Особые меры предосторож- ние вечной мерзлоты и осадка грунтов

ности, принимаемые в эксплуатацион- (Goodman, 1978a). В морском бурении со- ных скважинах на вечной мерзлоте (Anon., 1982, рис. 4.4–6): поверхност- лёные морские воды способствуют отта- ный предохранительный клапан иванию вечной мерзлоты вокруг устья (surface safety valve), теплоизолирован- скважины, а платформа над скважиной ный кондуктор (insulated conductor), це- иногда опускается из-за осадки при отта- мент (cement), корпус (casing), вечная ивании (Goodman, 1977). мерзлота (permafrost), основание глу- Поскольку нефть или газ тёплые, про- бинного предохранительного клапана исходит оттаивание вечной мерзлоты во- (base of sub-surface safety valve), подаю- круг скважины с деформацией грунта щая труба (producing tubing), продуктив- (Goodman & Mitchell, 1978). Осадка при ный горизонт (producing formation), пер- оттаивании вызывает напряжения в стен- форация (perforations) ках наряду с оседанием поверхности.

118 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

Инженер должен определить свойства вечной мерзлоты до и после оттаивания, радиус зоны оттаивания для срока службы скважины и напряжения / деформации обсадной колонны. Конструкция будет работать только в том случае, если стенки могут выдерживать эти напряжения. Если нет, трубы могут нуждаться в изоляции, и может потребоваться охлаждение скважины (Goodman, 1978c). Там, где есть несколько скважин, пробуренных с одной площадки, все они вызывают повыше- ние температур вечной мерзлоты под ней (Goodman et al., 1982). Goodman et al. (1982) обсуждают необходимые расчёты для оценки такого растепления, в том числе ожидаемого в случае прибрежных островов. В верхних 1500 м ствола скважины могут встречаться газовые гидраты. Газ в буровом растворе должен контролироваться. При увеличении количества газов в жидкости возможно образование газовых гидратов в стволе скважины, и вес бу- рового раствора должен быть увеличен, чтобы остановить разложение гидратов (Goodman & Franklin, 1982). Охлаждение бурового раствора и медленное бурение также необходимо использовать для изменения условий равновесия гидратов (см. Рис. 1.26) на стенках скважины. Это особенно важно при отключении и уста- новке корпуса скважины. Чем медленнее бурение, тем меньше тепла. Когда про- исходит газификация, зона должна обсажена цементным кольцом толщиной не менее 34 см. Проблемы могут возникать и при наличии высокого давления воды под вечной мерзлотой. Она может вытекать из ствола скважины под большим давлением, пока поток не прекратится. При необходимости может понадобиться пробурить вторую скважину, чтобы поддерживать давление достаточно низким, обеспечи- вая бурение на большие глубины.

В настоящее время в России, в частности, в Надымгазпроме и других предпри- ятиях, созданы и используются методики расчёта температурного режима грун- тов вокруг скважин с учётом режима их эксплуатации, позволяющие оценить воздействие вечной мерзлоты и предотвратить негативные последствия.

15.5. ПРОБЛЕМА ОТСТОЙНИКОВ На рисунке 15.4 показано поперечное сечение правильно устроенного отстой- ника (Dyke, 2001; Jenkins et al., 2008; Kokelj et al., 2010). Уровень буровых отходов должен быть значительно ниже, чем кровля вечной мерзлоты, и должно быть надёжное покрытие. Первоначально предполагалось, что вечная мерзлота непроницаема для буровых отходов.

Рис. 15.4. Пример отстойника (Jenkins et al., 2008, с разрешения): активный слой (active layer), покрытие (sump cover), буровые отходы (drilling wastes), вечная мерзлота (permafrost)

119 Часть III. Освоение криолитозоны

Ранние исследования French (1978, 1980) показали, что в середине 1970-х го- дов в 20–25 % скважин, пробуренных в северной части Канады, были проблемы. Они включали недооценку объёма бурового раствора, решения об увеличении глубины скважины во время бурения, что привело к необходимости создания до- полнительных отстойников и оттаиванию грунта вокруг отстойника. Были также проблемы с утечкой бурового раствора, а также неустойчивость склонов, напри- мер, Карибу N-25, Пил-Плато, Юкон. Эти проблемы в основном были преодолены путём теплоизоляции отстойников. Применение старых отстойников в дельте Маккензи было пересмотрено с 2001 года, когда Dyke сообщил о загрязняющих веществах, появляющихся в окружающем грунте и ручьях (Dyke, 2001; Kokelj & GoNorth Ltd., 2002; Kokelj & Kanigan, 2010; Kokelj et al., 2010). Вечная мерзлота может обеспечить герметич- ность захоронения буровых отходов при условии, что все отходы в отстойнике остаются мёрзлыми. К сожалению, в районах вечной мерзлоты вблизи северной границы распространения лесов пучение во время промерзания иногда сглажи- вает различия в рельефе, что приводит к увеличению снежного покрова, к повы- шению температуры грунта и увеличению мощности активного слоя. Моделиро- вание в условиях тёплой (-3 ºC) и холодной (-6 ºC) вечной мерзлоты при обычных снегопадах для Инувика (к югу от линии деревьев) и Туктояктука (прибрежная тундра) показало, что отходы отстойника находятся при температуре от -1,5 ºC в тёплой вечной мерзлоте и до -3 ºC в холодной вечной мерзлоте. Од- нако климат теплеет в этих районах со скоростью около 0,09 °С/год, и происходит естественное прекращение роста высоких кустов над покрытием отстойников. По- степенное увеличение глубины снега с 0,17 до 1,5 м также приводит к изменению растительности и температурных условий, что приведёт к оттаиванию содержи- мого отстойника в третьем десятилетии. Эффект потепления климата, даже опус- кая последствия изменений растительности, состоит в том, что оттаивание мерз- лоты начнётся примерно через 35 лет в области тёплой (-3 ºC) вечной мерзлоты, и горные породы прогреются до -2 °С через примерно 40 лет в районе, которой в настоящее время относится к зоне сплошного распространения мёрзлых пород. Изменения растительности, однако, приводят к более быстрым и далеко идущим изменениям температуры грунтов, чем текущие темпы изменения климата. В дельте Маккензи насчитывается более 150 захороненных отстойников (AMEC Earth and Environmental, 2005). Время года при заполнении отстойника не влияло на производительность, но оттаивание уже приводит к накоплению со- лей в депрессиях по краям отстойников (Kanigan & Kokelj, 2010; Kanigan et al., 2010). Следствием этих результатов является то, что хранение буровых раство- ров не является экологически безопасным в районах тундровой растительности, подстилаемых вечной мерзлотой в районах с температурами в настоящее время выше -5 °С. Необходимо разработать альтернативные методы удаления / хране- ния, чтобы заменить использование отстойников в этих районах.

Иногда за рубежом шахтные стволы используются для постоянного хранения отходов бурения. В дельте реки Маккензи в канадской западной Арктике, для этих целей были созданы более 150 буровых колодцев. Хотя районы, окружа- ющие эти отстойники, считались регионом вечной мерзлоты, появляются сви- детельства, что мерзлота в регионе оттаивает (Thienpont et al., 2013). При глу- бине эксплуатационных скважин в 1000–1200 м и диаметре около 0,3 м объем

120 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

скважины равен около 100 м3, объем заполняющего ствол раствора составляют не менее 200 м3, а с учетом однократной замены раствора и разрыхления шлама при измельчении — не менее 300–350 м3. На практике же объем отхо- дов бурения одной скважины может достигать 1000 м3. К отходам бурения от- носятся так называемые буровые сточные воды (БСО), отработанные буровые растворы (ОБР) и буровой шлам (БШ). Стоимость их перевозки до полигонов захоронения на расстояние около 50 км составляет даже в условиях средней полосы до 10 % сметной стоимости строительства скважины. На Бованенков- ском ГКМ обьем буровых отходов — около полмиллиона м3 (Силиверстов и Хрулев, 2008). СургутНИПИнефть рекомендует, например, в составе произ- водственно-экологического мониторинга (ПЭМ) рядом с площадкой скважины на расстоянии 50 м от шламового амбара по направлению поверхностного стока, в сторону вероятного сноса загрязнителей, установить контрольную точку. Фоновую точку рекомендуется установить в зоне, не подверженной воз- действию шламового амбара, на расстоянии 50 м в направлении, противопо- ложном направлению стока. В фоновой и контрольной точках отбираются пробы почвы и грунтовых вод. Пробы почв должны отбираться из верхних гори- зонтов до глубины 50 см, из прикопок — пробы грунтовой воды из зоны аэра- ции. При этом, например, утилизация и переработка отходов нефтяной отрасли на Омбинском и Правдинском месторождениях в ХМАО в 2019 проводилась без соблюдения технологии. Около 50 тыс т отходов бурения на территории ку- стовых площадок попали в почву, водные объекты, причинив ущерб в 370 млн рублей. Предполагается, что на новых месторождениях «Газпром нефти» шла- мовые амбары будут рекультивироваться не традиционным способом — це- ментированием, а перерабатывать отходы в строительный грунт.

15.6. ТРУБОПРОВОДЫ Доставив нефть или газ на поверхность, необходимо транспортировать их к потребителю. Обычно это выполняется с использованием трубопроводов. На рисунке 15.5 показаны некоторые из предложенных трубопроводов в Канаде до 2011 года, и с тех пор было предложено больше. Oswell (2011) рассматривает методы и возможности тщательного исследования природных условий при вы- боре маршрута трубопровода. Как подземные, так и надземные трубопроводы могут использоваться, как описано ниже.

15.6.1. Подземный тип Это наиболее распространённый метод транспортировки нефти и газа по всей территории Земли, особенно в России (рисунок 15.2). Он также использу- ется для небольших проектов в районах североамериканской вечной мерзлоты, например, в трубопроводе Норман-Уэллс. В России насчитывается более сто пятьдесят тысяч километров трубопроводов, где с 1960-х годов они строились и эксплуатируются. Подземные трубопроводы считаются экономически обосно- ванными, защищёнными и безопасными по мнению ГАЗПРОМа. Копание траншей осуществляется тремя способами, а именно: экскаваторы- погрузчики, ковшеобразные траншеекопатели и цепные траншеекопатели (Hayley et al., 1984; Blanchet et al., 2002). В таблице 15.1 приведены их преимуще- ства и недостатки, определенные при реализации проекта Арктического трубо- провода в северной части Канады (Oswell, 2011, Табл. 5). Эффективность про- ходки в окрестностях Норман-Уэллса зависит от содержания льда (Hayley et al., 1984), а также типа грунта и типа местности (Saunders, 1989).

121 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 15.5. Маршруты трубопроводов, предложенные для строительства в Канаде к 2011 году (J. D. Mollard & Associates, Ltd., Oswell, 2011, Рис. 2)

Отказы подземных трубопроводов происходят чаще, чем трубопроводов, ко- торые построены над землёй на сваях, например, в Норильском районе. Оттаи- вание грунтов под воздействием теплового потока от газопровода часто может привести к потере несущей способности грунта. Окружающие области также ока- зываются нарушены, поэтому взаимодействие между трубопроводом и вечной мерзлотой является причиной широкомасштабного повреждения труб как в Рос- сии (Cigir, 1977; Cigir et al., 1997; Remizov et al., 2000; Seligman, 2000), так и в Се- верной Америке (Rowley et al., 1975; Nixon et al., 1983; Carlson & Butterwick, 1983; Burgess et al., 1993; Razaqpur & Wang, 1996).

Таблица 15.1. Краткое описание преимуществ и недостатков основных арк- тических методов устройства траншеи (после Oswell, 2011, Табл. 5)

Метод Преимущества Недостатки Экскаваторы-погруз- Применяется в любых усло- Могут требовать подготовки грунтов чики виях, способны выполнять углы и повороты Ковшеобразные Производительны, траншея Трудности в случае валунов и круп- траншеекопатели правильной геометрии, про- ных включений, траншея линейна, изводительность увеличива- глубина ограничена в основном 4 м. ется в льдистых грунтах Цепные траншееко- Большая скорость, глубина Траншея линейна, может снижаться патели до 7,5 м производительность в мягких и по- датливых породах

122 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

Новые проекты, такие как газопровод Бованенково-Ухта, включают в себя охлаждённые газопроводы; однако это может также вызвать проблемы с реч- ными переходами и таликами. По статистике, около 40 % всех отказов прихо- дится на время промерзания (Каменский, 1988), осенью и в начале зимы (рис. 15.3) в Восточной Сибири. Однако в Западной Сибири 65 % всех отказов приходится на период с июля по сентябрь, а ещё 10 % приходится на июнь. Примером может служить газопровод высокого давления протяжённостью 120 км с диаметром 1420 мм на месторождении Медвежье, который был по- строен на прерывистой вечной мерзлоте на юге и на сплошной вечной мерзлоте в северной части. Температура мёрзлого грунта колеблется от 0 °C на юге до -3,0 ºС и до -5,0 °C на севере, а содержание льда изменяется от 0 до 30–50 % по массе и более. Трубопровод не был теплоизолирован, а области оттаивания развивались до глубин 5–6 м и до 13 м. Фактические перемещения трубы дости- гали 5–10 м (рис. 15.6).

Рис. 15.6 Деформация газопровода на газовом месторождении Медвежье. © Г. Грива

Нефть или газ могут транспортироваться при высоких (>0,0 ºC) или низких (<0,0 ºC) температурах. В любом случае, будут проблемы в подземных трубопро- водах. В случае тёплой нефти или газа, проходящей через трубопровод, пересе- кающий острова льдистой вечной мерзлоты, теплота трубы вызывает развитие чаши оттаивания в вечной мерзлоте (рис. 15.7). По мере оттаивания льда, по- верхность земли опускается из-за изменения объёма в результате таяния льда с образованием воды. Вода снижает несущую способность грунта, некоторая её часть может оказаться на поверхности, а в случае отфильтровывания и консоли- дации грунта вызовет дальнейшее оседание и провисание трубопровода. Вода, сочетающаяся с поверхностным стоком, может образовывать водоём (рису- нок 15.6). В обоих случаях вес трубы и грунта способствует осадке трубы. Жёст- кость трубы обеспечивает некоторое сопротивление. Там, где проложен холодный трубопровод (рис. 15.8), участки талого грунта подвергаются охлаждению и замерзанию. Влага перемещается в тонких

123 Часть III. Освоение криолитозоны

прослоях по поверхности минеральных частиц в самую холодную область, при- легающую к трубе, где она замерзает. Ледяные шлиры формируются за фронтом замерзания, и в результате расширение вызывает пучение и поднятие трубы. Этому движению мешает мёрзлый грунт вокруг трубы в соседнем пролёте (Nixon & Hazen, 1993), но в результате трубопровод может всплыть на поверхность (рис. 15.9). Ежегодно в России оказывается, по некоторым данным, на поверхно- сти около 15 км газопроводов (Seduh, 1993). Плавающие газопроводы — это риск, связанный с их растяжением и повреждением.

Рис. 15.7. Силы, действующие на тёп- лый трубопровод: разрез теплого тру- бопровода, пересекающего мёрзлый участок (profile of warm pipeline crossing frozen span), вес трубы и грунта (weight of pipe and soil), со- противление грунта (bearing resistance), осадка (settlement), длина участка (span length), тёплая труба в мёрзлых грунтах (cross-section of warm pipe in frozen soil), удаление воды по мере консолидации оттаива- ющих грунтов (water expulsion as thawing soil consolidates), трубопро- вод (pipeline), ореол оттаивания (thaw bulb), мёрзлый (frozen), немёрзлый (unfrozen)

Рис. 15.8. Силы, действующие на хо- лодный трубопровод, пересекающий участки немёрзлых пород или цели- ком проложенный в немёрзлых отло- жениях: разрез холодного трубопро- вода, пересекающего немёрзлый участок (profile of cold pipeline crossing unfrozen span), сопротивление подня- тию (uplift resistance), пучение (heave), длина участка (span length), холодная труба в немёрзлых грунтах (cross- section of cold pipe in unfrozen soil), движение воды по мере промерзания грунта (water migration as soil freezes), трубопровод (pipeline), ореол замер- зания (thaw bulb), ледяные шлиры (ice lenses), мёрзлый (frozen), немёрзлый (unfrozen)

124 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

Рис. 15.9. Газопровод, который был подземным, а теперь оказался на поверхности в ре- зультате оттаивания вечной мерзлоты. © Г. Грива

Рис. 15.10. Моделирование избыточного порового давления, образующегося в результате оттаивания льдистых мёрзлых пород вдоль трубопровода Норман-Уэллс (Oswell, 2011, Рис. 8). D — глубина оттаивания, а h — поровое давление: избыточное поровое давление (excess pore-water ratio), время (time), глубина оттаивания (thaw depth)

125 Часть III. Освоение криолитозоны

Дополнительным осложнением, как для интерпретации полевых наблюдений, так и для теплового моделирования является вопрос о консолидации талой об- ласти и образовании избыточного порового давления в воде в оттаивающем грунте. Теория консолидации при оттаивании была впервые описана Morgenstern & Nixon (1971), а также Nixon & Morgenstern (1973). При быстром оттаивании льди- стых грунтов образуются избыточное поровое давление, которое может ослабить грунт и вызвать неустойчивость на склонах, вызвать дополнительную плавучесть трубопроводов и ослабить фундаменты. На рис. 15.10 приведён пример возник- новения избыточного давления поровой воды, образующейся в результате отта- ивания вечной мерзлоты. Оно возникло при поверхностном изолирующем слое 0,76 м из древесных щепок, среднегодовой температуре -1,0 °C и её повышении со скоростью 0,08 °C /год. Это типично для условий вдоль трубопровода Норман- Уэллс. Если существует риск оттаивания, необходимо, по-видимому, произвести установку термосифонов или использовать теплоизоляцию для прекращения от- таивания и снижения давления поровой воды до приемлемых уровней. Hanna & McRoberts (1988) обсуждают это более подробно. Как обычно, влага двигается вниз, и это делает проблемы более значительными на низменностях. Для трубопровода Норман-Уэллс были опробованы несколько видов тепло- изоляционных материалов (таблица 15.2). Соломенные тюки были, безусловно, самыми успешными, хотя со временем они разрушались. Древесная щепа была выбрана изоляцией для трубопровода из-за доступности, но она обеспечивала довольно ограниченную защиту. Термическое сопротивление (thermal resistance, RT) представляет собой отношение толщины изоляции к её тепло- проводности (thermal conductivity). Аналогичные результаты были получены на испытательном участке к северу от Вабаски, Альберта (Освелл, 2011). На степень оттаивания мало влияет крутизна склона. (Burgess et al., 1995). На рисунке 15.11 показаны результаты моделирования температур грунтов вдоль трубопровода Норман-Уэллс с использованием различных значений тер- мического сопротивления изоляции и в её отсутствие, при условии, что началь- ная температура поверхности составляла -2 °С с коэффициентом потепления климата 0,08 °С/год.

Таблица 15.2. Сравнение различных теплоизоляционных материалов тру- бопровода Норман — Уэллс

Материал Теплопроводность W/m °C Толщина, м R=1.1 m2 C/W ° 0,03 0,03 Полистирол Деревянная щепа 0,265 0,3 Солома 0,1 0,11 R=1.7 m2 C/W ° 0,03 0,05 Полистирол Деревянная щепа 0,265 0,45 Солома 0,1 0,17 R=2.9 m2 C/W ° 0,03 0,09 Полистирол Деревянная щепа 0,265 0,76 Солома 0,1 0,29

126 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

Рис. 15.11. Моделирование геотермальных изменений вдоль трубопровода Норман- Уэллс, показывающее влияние различной теплоизоляции при начальной температуре грунтов -2 °C и скорости потепления климата 0,08 °C/год (Oswell, 2011, Рис. 7): оттаивание ниже поверхности земли (thaw beneath ground surface), время (time), труба (pipe), без теп- лоизоляции поверхности (no surface insulation)

Там, где есть выбор между морозным пучением или осадкой при оттаивании, инженеры обычно предпочитают справляться с оттаиванием (Oswell, 2011). Ин- женеры также пытаются выбрать наиболее безопасный маршрут прокладки тру- бопровода, а не устранять проблемы. Nixon et al. (1991) обнаружили, что количе- ство границ раздела между мёрзлыми и талыми породами, обнаруженных геофизическими методами, значительно превысило число, идентифицируемое другими, в том числе визуальными методами вдоль проекта трубопровода Нор- ман-Уэллс.

Рис. 15.12. Моделирование температуры нефти на входе (inlet oil temperature) на компрес- сорной станции Mo’he (на севере Китая для трубопровода из России), с (with) или без (without) нагрева от компрессора (compressor warming), в зависимости от месяца года (month of the year), основанное на данных из России (из G. Y. Li et al., 2009)

127 Часть III. Освоение криолитозоны

Проблемы встречаются во всей области сплошной вечной мерзлоты, где тру- бопровод пересекает большие реки, под которыми есть талик (Meyer, 1999). Это, например, случай трубы, идущей от вечной мерзлоты до талика и снова в вечную мерзлоту на коротком расстоянии. Погруженный охлаждённый трубопровод дол- жен быть расположен достаточно низко, чтобы избежать повреждений, когда река углубляет русло во время весеннего паводка. Между тем, трубопровод имеет тен- денцию к пучению из-за образования ледяных шлиров (рис. 15.8). В этих случаях трубопровод часто устанавливается над землёй на опорах. На Рис. 15.7 и 15.8 переменные, определяющие величину пучения, включают глубину промерзания, содержание влаги, гранулометрический состав грунта, гра- диент температуры и давление грунта. На трубе могут возникать очень значи- тельные напряжения, которые могут привести к разрыву трубы (Palmer, 1977; Nyman, 1983; Kimetal., 2008; Oswell, 2011; White, 2013).

Рис. 15.13. Модельное изменение максимальной (max), минимальной (min) и сред- ней(avg) температуры (temperature) нефти (oil) вдоль трубопровода с годовым мощно- стью 1,5 107 тонн, A, включая влияние компрессорных станций и трение после 1 года (year) и 50 лет; B, с (with) и без (without) эффектов трения (warming) на 30 году (after 30 years) эксплуатации, по российским данным (G. Y. Li et al., 2009): расстояние от ком- прессорной станции Mo’he (distance from incoming Mo’he station)

128 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

Ежегодно в России происходят около 50 крупных аварий на нефте- и газопро- водах (Seduh, 1993). В Северной России с 1993 по 2000 год зарегистрирован 21 аварийный разрыв магистральных газопроводов (Salukov et al., 2000). В до- лине реки Енисея, где он проходит под землёй, он несколько раз разрывался из- за смещения 50–60 мм при морозном пучении (Харионовский, 1994). Регулярный статистический анализ отказов магистральных трубопроводов в России прово- дился в конце 70-х годов (Седых, 1993), с тех пор обобщающие данные не публи- ковались. В северной части Западной Сибири за последние 20 лет было зареги- стрировано около 65 отказов. За тот же период на газопроводах на вечной мерзлоте Таас-Тумус-Якутск и Мастах-Якутск произошло около 65 отказов (Кон- стантинов и Гурьянов, 2001). Наибольшая вероятность отказов у газопроводов диаметром 1020 мм. Это согласуется с экспериментальными данными Oswell (2011, рис. 15), которые показывают, что плавучесть трубопровода в оттаиваю- щем глинистом грунте увеличивается с увеличением диаметра трубы. Подъем или изгиб трубы могут быть также результатом изменения температуры. Когда труба установлена при 35 °C, а затем работает при 5 °C, стальная труба будет подвергаться тепловому расширению из-за изменения на 40 градусов. Для стали с коэффициентом теплового расширения 11*10–6 м/м/°С участок длиной 500 м трубы будет удлиняться на 0,22 м. При этом трубопровод вероятнее всего будет двигаться вверх (Palmer & Williams, 2003). Примеры были получены на нефтепроводах малого диаметра на плато Цинхай-Тибет (He & Jin, 2010) и в северной Альберте (Oswell et al., 2005) в течение летних месяцев. На нефте- проводе TransAlaska возникали аналогичные проблемы с изгибом трубы (Nixon & Vebo, 2005). Образование мёрзлого ореола вокруг охлаждённого трубопровода может обеспечить ему дополнительную жёсткость, которая будет препятствовать изгибу. Сложности проектирования подземного трубопровода с нефтью или газом ил- люстрируются описанием нефтепровода Россия — Китай (CRCOP), предназна- ченного для транспортировки сибирской сырой нефти из Сковородино в России через Mo'he в Дацине в Китае (G. Y. Li et al., 2009). Трасса протяжённостью 953 км в пределах Китая пересекает широкий диапазон ландшафтов, включая обширные районы с буграми пучения, наледями и т. д. Даже в течение послед- него неогляциального события понижение среднегодовой температуры в реги- оне, как полагают, составляло 4 °C по сравнению с 2 °C в юго-западной Аль- берте. Вероятно, это связано с тем, что сибирский зимний центр высокого давления двигался на юг во время этого события, принося более холодный воз- дух (см. Главу 5, рис. 5.9). Предполагаемый диапазон температур нефти в трубо- проводе изначально планировался в пределах от -6 до 10 °С, что объясняется частично отсутствием контроля нагрева во время сжатия на насосных станциях, а также трением при перемещении нефти в трубе. Компания Petro China Daqing Oilfield Engineering Company (2009) предло- жила использовать трубу диаметром 813 мм, которая ежегодно способна транспортировать 300 000 баррелей нефти. Это позволяет оценить сезонный диапазон температуры нефти от -6,41 до 3,65 °C в Mo'he, по оценкам россий- ских инженеров (Рис. 15.12). Этот диапазон является возможной причиной ча- стых отказов трубопроводов в Западной Сибири. Изолированные таликовые зоны встречаются на севере, примерно на 441 км от общей протяжённости ки- тайского участка трубопровода Россия — Китай. Сезонно-мёрзлая южная часть имеет длину 552 км. Трубопровод, очевидно, столкнётся с серьёзными

129 Часть III. Освоение криолитозоны

проблемами, связанными с дифференциальным морозным пучением и осад- кой при оттаивании, пинго и наледями. G. Y. Lietal. (2009) оценили предполагаемые глубины оттаивания (Рис. 15.13). На рисунке 5.13А авторы смоделировали изменение температуры нефти после 1 года и 50 лет вдоль трубопровода, предполагая годовой расход 1,5 *107 тонн, используя комбинированный эффект нагрева компрессорных станций и трение вдоль трубы. На компрессорной станции Jiageaqi в 403 км трубопровод выходит из вечной мерзлоты, а температура нефти в трубе увеличивается на 2 °C, так что температура нефти всегда выше 0 °C, и морозное пучение трубы становится ма- ловероятным. Влияние трения на температуру нефти в трубопроводе показано на Рис. 15.13B. Тепло, создаваемое трением, значительно изменяет температуру нефти. Обратите внимание, что максимальная глубина промерзания под трубо- проводом на рис. 15.14 C и 15.14D уменьшается со временем. Сопоставимые оценки глубины оттаивания со временем для трубопровода Транс-Аляска пока- заны на Рис. 15.15.

Рис. 15.14. Результаты моделирования А, изменения глубины оттаивания под трубопро- водом (thaw depth beneath pipe) в высокотемпературной вечной мерзлоте с различным со- держанием льда во времени (operation time), годы вблизи станции МоХе; B — изменения глубины оттаивания под трубопроводом (thaw depth beneath pipe) со временем в зависи- мости от расстояния от станции (distance from station); C, изменения глубины промерзания (freezing depth) вдоль трубопровода при различном содержании влаги (water content) в та- ликах возле станции Mo'he; и D, изменение максимальной глубины промерзания (freezing depth) вдоль трубопровода со временем: льдистая мерзлота (ice-rich permafrost), малоль- дистая мерзлота (ice poor permafrost), ледяной слой с грунтом (ice layer with soil) (G.Y.Li et al., 2009)

Протяженность каждой нитки одного из последних построенных в России маги- стральных газопроводов Бованенково — Ухта — около 1200 км (с учетом ре- зервных ниток подводных переходов). Основной диаметр труб — 1420 мм

130 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

с давлением 120 атм. Трасса газопровода пересекает Байдарацкую губу — за- лив Карского моря, большую часть года покрытого льдом. Здесь используются обетонированные стальные трубы диаметром 1219 мм. Применялся подзем- ный способ прокладки, при этом температура транспортируемого газа не пре- вышает −2ºС. Газопровод успешно экспуатируется, хотя в первые годы были некоторые проблемы, связанные с дифференциальными деформациями на крановых узлах (Крюков и др., 2013). В пределах береговой зоны устроены коффердамы шириной 50 метров, выдающихся в море на расстояние до 70– 80 метров и расположенных на расстоянии 100 метров друг от друга вдоль оси ниток газопровода. Строительство сопровождалось, по информации Север- Пресс, изменениями естественных условий природной среды, вызывающими нарушения отдельных компонентов ландшафта. Другой пример — некоторые участки нефтепровода «Ванкорское месторождение — НПС «Пурпе», где воз- никли нарушения поверхности из-за изменения поверхностного стока, неэф- фективного применения термосифонов и других причин (Смирнов и Земенков, 2013).

Рис. 15.15. Вероятная глубина оттаивания ниже трубопровода (depth below pipe centerline) Транс-Аляска, при подземной прокладке в зависимости от времени после начала строи- тельства (years after startup), температуры нефти и теплопроводности грунта (Kt) (после E. R. Johnson, 1981; см. Harris, 1986a, рис. 7.16): пылеватый гравий (silty gravel), ил с (silt), ил избыточным на 50 % льдом (silt w/50 % excess ice)

15.6.2. Трубопроводы на свайных фундаментах Трубопроводы в Норильском регионе России и трубопровод Транс-Аляска, по мере возможности, построен на сваях (Allen, 1977; Alyeska Pipeline Service Company, 1977; Roscoe, 1977; P. J. Williams, 1979; Metzetal, 1982). Этот трубопро- вод важен, поскольку он является первым крупным трубопроводом, который успешно избегает разливов и поэтому выступает в качестве модели такого типа строительства. Причина, по которой этот надземный тип конструкции широко не используется, заключается в том, что её стоимость больше, чем подземный

131 Часть III. Освоение криолитозоны

вариант. Тем не менее, он более экологичен, и при надлежащем контроле и об- служивании зарекомендовал себя хорошо, даже после того, как его срок службы был формально закончен. Трубопровод Транс-Аляска был построен между 1969 и 1977 годами, его длина составляет 1300 км. В период с начала строительства и его завершения произошло восьмикратное увеличение расходов, итоговая стоимость которых со- ставила более 7 млрд долл. США. Труба имеет диаметр 1,22 м с толщиной стенки 1,3 см. В 1968 году было пробурено четыре тысячи буровых скважин с це- лью изысканий, и ещё около 2000 были пробурены в критических областях во время строительства. Трубопровод строился на сваях на вечной мерзлоте, где это было возможно (70 % маршрута), и частично проложен под землёй там, где грунтовый лёд отсутствовал. Во время проходки траншеи были исследованы стенки траншеи для изучения грунтов, чтобы конструкция могла быть модифици- рована по мере необходимости. Была создана программа мониторинга с исполь- зованием инфракрасных датчиков для проверки неисправных термосифонов и других проблем. Только три обольших ошибки были сделаны в подземной ча- сти, что привело к разливам, что обсуждается ниже.

15.6.2.1. Особенности конструкции На многолетнемёрзлом основании трубопровод установлен на вертикальные опорные элементы (VSM, см. Рис. 5.16). Труба покрыта 10 см пропитанной смо- лой стекловолокнистой изоляцией внутри оцинкованной стальной оболочки, чтобы поддерживать тепло в течение остановок транспорта нефти, а также мини- мизировать потери тепла. Достаточно типичными грунтами на трассе трубопро- вода являются плотный мёрзлый песок и гравий, а также другие твёрдые мёрз- лые породы. Однако, большая часть поверхностных грунтов — это льдистые глинистые грунты, содержащие до 70 % льда. Устойчивыми к оттаиванию счита- лись пески и гравий при менее 6 % воды по массе, проходящие сито ASTM 200 (диаметр 0,074 мм) и имеющие сухую плотность более 1,92 г/см3. Вертикальные опорные элементы (VSM) расположены на расстоянии 22 или 25 м друг от друга. На закреплённой опоре, которая размещается на каждые 245–550 м, труба зажималась на поперечной балке, которая обычно устанавли- валась на четырёх сваях. Термосифоны используются парами, везде, где суще- ствует риск оттаивания подстилающей вечной мерзлоты. Опорные сваи поме- щали в пробурённые скважины, которые затем заполнялись песчано-цементной смесью. Искусственное охлаждение использовалось для промораживания та- лого грунта, а затем были установлены термосифоны для замены искусствен- ной холодильной системы. Только 0,6 % из 122 000 термосифонов испытали осадку более 9 см. Нерабочие термосифоны были заменены. Коррозия иногда приводит к образованию водорода внутри термосифонов, останавливая зимний теплообмен. При использовании термосифонов парами, если один приходил в негодность, другой все ещё работал. Инфракрасное сканирование зимой с вертолёта выделяет дефектные термосифоны, отмечая их как тёмные, в от- личие от работающих красных. Расчётный срок службы свай составляет 30 лет по сравнению с 25 годами для трубопровода. Тем не менее, трубопровод все ещё функционирует удовлетворительно через 38 лет при тщательном техниче- ском обслуживании. Для обеспечения расширения и сжатия трубопровода устроены компенсаторы (рис. 15.17).

132 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

Рис. 15.16. Типы вертикальных опорных элементов (vertical support elements, VSM), ис- пользуемых для надземных участков трубопровода Транс-Аляска (Alyeska Pipeline Service Company, 1977; Harris, 1986a, Рис. 17.15): закреплённый опорный элемент (anchored support), обычный опорный элемент (normal support), термоизоляция (insulation), труба (pipe), якорное седло (anchor saddle), основание (grade), термосифоны по требованию (thermal devices, as required), бампер (bumper), башмак скользит по поддерживающей балке (shoe slides on support beam), поддерживающая балка (support beam).

133 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 15.17. Компенсаторы на трубопроводе Транс-Аляска позволяют трубе расширяться и сокращаться

Рис. 15.18. Пример прокладки нефтепровода через реку на сваях на Аляске. © S. A. Harris

В обычных опорах используется колодка (башмак), которая может скользить вперёд и назад по мере необходимости, чтобы регулировать длину трубопро- вода. По линии тектонического разлома Денали поперечная балка намного длин- нее, чтобы компенсировать движения, вызванными землетрясениями (горизон- тальное движение до 6 м).

134 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

15.6.2.3. Методика строительства Строительство трубопровода Транс-Аляска проводилось зимой, чтобы свести к минимуму изменения окружающей среды и обеспечить максимальную проч- ность основания как можно быстрее после строительства. 25-километровый газо- провод был добавлен вдоль северных 200 км, чтобы обеспечить топливо для насосных станций № 2, 3 и 4, необходимых для перекачки нефти через перевал Атигун через хребет Брукс. Автодорога была построена к северу от Голдстрима для обеспечения доступа к трубе и оборудованию (Metz, 1984). Он состояла из 2,5 м непучинистого гравия, проложенного на 5–10 см термоизоляционной плите зимой. После строительства началось восстановление растительности нарушенного района (Johnson, 1981). Были построены две дороги: одна для пе- ревозки грузов, и ещё одна рядом с фактическим трубопроводом.

15.6.2.4. Отказы в подземной части В подземной части трубопровода произошло два отказа. На Миле 166 на пе- ревале Атигун узкая долина на северном склоне у вершины перевала затруднила надземное строительство из-за снежных лавин. Была использована подземная прокладка с дополнительной изоляцией из полистирола высокой плотности 50 см, но трубопровод был ча- стично расположен в льдистом скальном грунте (рис. 15.19). В результате трубопровод ис- пытал осадку и разрыв по мере от- таивания льда в июне 1979 года после двадцати четырёх месяцев эксплуатации. Вокруг места утечки было пробурено шестьдесят буро- вых скважин, а льдистый грунт и повреждённая труба были уда- лены. Произошло оттаивание до 1,22 м и осадка земной поверх- ности и трубы на протяжении 122 м. Было обнаружено, что труба была уложена на скале с ле- дяными включениями до 0,3 м, с визуальной льдистостью 50– 90 %. Такая льдистая скальная по- рода залегала на глубине 3–7 м. Ниже 31,8 м скальный грунт был без льда. Трубопровод был рас- Рис. 15.19. Условия при аварии Транс-Аляскин- считан на максимальные осадки ского трубопровода на репере 166 км на Север- - до 0,91 м, что фактически и про- ном склоне перевала Атигун, Брукс хребет, Аляска (по E. R. Johnson, 1981; Harris, 1986a, изошло. Разрыв трубы и утечка Рис. 17.17): начальная поверхность (original нефти произошли в верхней части surface), утечка (leak), устойчивая скальная по- трубы с изгибом 3°. рода (competent bedrock), скальная порода Последующее бурение со льдом (ice-rich bedrock), наполнитель (fill), в 1979 году в аналогичной зоне верх трубы вначале (original top of pipe), новое на южной стороне перевала положение трубы (new position of pipe)

135 Часть III. Освоение криолитозоны

показало, что там также произошло большое оттаивание, осадка, был обнаружен поток подземных вод. Поверхностные воды с гребня перевала исчезали под зем- лёй, и большая часть из них стекала через траншею трубопровода. Условия были улучшены путём поверхностного дренажа и цементного тампонажа, а затем ис- кусственного промораживания основания (Stanley & Cronin, 1983). На Миле 734 утечка произошла через неделю на южной границе спорадиче- ской вечной мерзлоты. Несмотря на то, что в мае 1975 года на дне траншеи ра- бочие сообщили об «оттаявших грунтах», буровые скважины после утечки пока- зали, что на протяжении 91 м длины трубы существовали нестабильные мёрзлые грунты. Они имели визуальную льдистость до 75 %, и до образования разрыва и утечки произошла осадка грунтов более 2 м. Термокарст активно развивался вокруг трубы до её отказа (Thomas & Ferrell, 1983). Проблема была решена путём размещения свай в устойчивом грунте под вечной мерзлотой и монтажа трубы сверху.

Рис. 15.20. Максимальная допустимая осадка грунта на поверхности (tolerable maximum settlement), см трубопровода Транс-Аляска, по сравнению с услови- ями отказа на мильных столбах (mile posts, MP) 166 и 734 (по E. R. Johnson, 1981; Harris, 1986a, Рис. 17.18): длина участка осадки, м (length of settlement zone), мощность покрывающего трубу слоя (depth of cover)

Подобные проблемы, если скальные породы в мерзлом состоянии считаются устойчивыми, но практически испытывают значительные осадки при оттаива- нии, не так уж редки. Например, при изысканиях под поселковую дизельную электростанцию в Амдерме, Ненецкий национальный округ обнаружили, что ос- нованием служат плотные метаморфизованные протерозойские известняки. При том, что расчистили строительный котлован и была возможность тщатель- ного обследования. Посчитали, что в таком случае ленточный фундамент при использовании II принципа строительства, с оттаиванием мерзлых грунтов, бу- дет достаточно надежным. Однако повышение температур и оттаивание осно- вания повлекло осадки знания электростанции. Изучение геологических мате- риалов флюоритового рудника неподалеку показало, что известняки могут быть трещиноваты, а иногда содержат значительное количество льда. Похожее про- исходило и на электростанции СМУ «Арктикстроя», на некоторых объектах на Диксоне и других местах.

15.7. МОНИТОРИНГ После аварий в 1979 году была начата программа мониторинга трубопро- вода, поскольку это дешевле, чем ремонт. Марки со стержнями были прикреп- лены к подземной трубе в 1100 точках, и для проверки грунтовых условий были пробурены дополнительные скважины. Регулярная нивелировка трубопровода и стержней используется для обнаружения проблем, в то время как регулярная инфракрасная фотография термосифонного оребрения используется для обна- ружения отказов. Термосифоны могут быть заменены по мере необходимости,

136 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

но если путём мониторинга обнаруживаются серьёзные проблемы, трубопровод закрывается и выполняется ремонт, например, как это было на пересечении реки Дитрих.

15.8. КОМПРЕССОРНЫЕ СТАНЦИИ На нефтяных и газовых месторождениях компрессорные станции собирают сырье из устьев скважин через местные трубопроводы и обрабатывают его. Так как газ содержит воду, её необходимо удалить перед сжатием газа, чтобы он мог беспрепятственно проходить по основному трубопроводу потребителю. Вода мо- жет привести к засорению трубы из-за образования газовых гидратов (Hammerschmidt, 1934). Компрессорные станции расположены с интервалами вдоль магистрального трубопровода, чтобы регулировать его температуру и поддерживать движение газа или нефти. Основная станция сбора также может разделять сырьё на его основ- ные компоненты (так называемый «кислый газ», который содержит зна- чительные количества кислых газов, таких как сероводород H2S и диоксид серы SO2; «сладкий газ» не содержит таких количеств этих загрязняющих веществ), и одну или несколько нефтяных фракций. Затем они отправ- ляются в отдельные трубопроводы по- требителю.

Рис. 15.21. Успешно отремонтированный участок нефтепровода Транс-Аляска на Атигунском перевале с использованием близко расположенных термосифонов для предотвращения оттаивания вечной мерз- лоты. © S. A. Harris

В Северной Америке компрессорные станции обычно строятся на железобе- тонных плитах, с устройством искусственного охлаждения. На всех компрессор- ных станциях температура нефти или газа регулируется до выбранного значения, для которого сконструирован трубопровод. Это предотвращает оттаивание грун- тового основания за счёт потерь тепла от нефти или газа. Газ также используется в качестве топлива для компрессоров. В Сибири основной период строительства компрессорных станций был в 1970–90 гг. Пятнадцать процентов из них работают более 25 лет. Считается, что более 30 % в Западной Сибири компрессорных станций необходимо обно- вить в ближайшие годы. На Рис. 15.22 показана типичная компрессорная станция. Грунтовое основа- ние охлаждается с использованием модифицированных термосифонов типа, по- казанного на рис. 13.22. Эти термосифоны используются под зданиями со свай- ными фундаментами. К сожалению, иногда наблюдается некоторое пучение

137 Часть III. Освоение криолитозоны

фундаментов, иногда приводящее к авариям, при использовании этих термоси- фонов, поскольку строительство завершалось до завершения охлаждения осно- вания. Компрессорные станции собирают газ из трубопроводов, удаляют из него воду и сжимают газ так, чтобы он двигался по магистральному трубопроводу к следующей компрессорной станции. Seligman (1990, 1998) отметил, что на ком- прессорных станциях не было регулирования температуры, и рассматривал это как одну из основных причин проблем с всплыванием трубопроводов в этом рай- оне. Теперь на трубопроводах имеются системы мониторинга, предупреждаю- щие о изменениях их температуры.

Рис. 15.22. Крупная компрессорная станция, Ямбург, Западная Сибирь. © S. A. Harris

Рис. 15.23. Профиль температуры (temperature) газопровода Маккензи (из Colt-KBR, 2003, см. Oswell, 2011, Рис. 5). (а) температуры вдоль трубо- провода, когда он начинался с пяти компрессорных станций. (b) темпера- туры при полной мощности с исполь- зованием 15 компрессорных станций. Обратите внимание на снижение тем- пературы между станциями из-за де- компрессионного охлаждения Джо- уля-Томсона. Температура может снижаться и в результате теплооб- мена с окружающей средой: расстоя- ние, км (distance)

138 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

На рисунке 15.23 показаны изменения температуры вдоль газопровода Мак- кензи на Северо-Западных территориях с использованием пяти компрессорных станций, когда они только были введены в эксплуатацию, в отличие от 15 ком- прессорных станций, когда проект был завершён. Сжатие газа приводит к его нагреву, а затем он охлаждается при движении по трубопроводу, как за счет эф- фекта Джоуля-Томсона, так и в результате взаимодействия с окружающей сре- дой. Охлаждение необходимо применять на компрессорной станции, чтобы под- держивать температуру в допустимых пределах, и чем ближе расстояние между компрессорными станциями, тем лучше контроль диапазона температур газа при его движении по трубопроводу.

15.9. ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ Там, где дороги пересекают нефтепровод Транс-Аляска, используются два разных метода. Трубопровод может быть проложен под землёй с устройством термосифонов вокруг него, чтобы предотвратить оттаивание подстилающей веч- ной мерзлоты (рис. 15.24). Там, где на месторождении задействованы коллектор- ные трубопроводы, трубопровод помещается в водопропускную трубу, которая затем покрывается гравием (рис. 15.25).

При подземной прокладке газопроводов поддержание грунта в мерзлом состо- янии не всегда решает проблемы, если грунт пучинистый или высокольдистый. Об этом свидетельствует практика эксплуатации трубопроводов в сезоннопро- таивающих и сезоннопромерзающих грунтах. Так, например, в результате мно- голетних наблюдений за конденсатопроводом «Ямбург — Новый Уренгой»

Рис. 15.24. Термосифоны, используемые для охлаждения грунта по обе стороны от трубопровода Транс-Аляска при подземной прокладке. © S. A. Harris

139 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 15.25. Коллекторные трубопроводы проходят через водопропускные трубы, чтобы воздух между трубами препятствовал оттаиванию вечной мерзлоты, залив Прудо, Аляска. Гравийный покров позволяет транспортным средствам пересекать трубу. © S. A. Harris

даже был сделан вывод о недопустимости эксплуатации холодного трубопро- вода в мерзлом грунте. После понижения температуры перекачки и перехода от положительных температур к отрицательным, до –5 °С, были зафиксиро- ваны недопустимые скачки напряжения и деформаций трубопровода в резуль- тате начавшегося процесса морозного пучения грунтов (Хренов, 2008). Газо- провод Мессояха-Норильск диаметром 720 мм был проложен в надземном варианте на свайных основаниях. Надземный способ прокладки — сложный по исполнению, трудоемкий и высокозатратный — даже в случае использова- ния обычных свай требует сложной компенсирующей способности надземной системы и не исключает неравномерных перемещений опор при осадках и пу- чении грунтов основания (Гаррис и Закирова, 2017). Труба газопровода сво- бодно скользила в хомутах по горизонтальным ригелям, связывающим ого- ловки спаренных свай, компенсируя температурные деформации в диапазоне от +30 до -50 °С. Это решение позднее использовалось американцами при про- кладке трансаляскинского нефтепровода. Основная причина отказов трубопро- вода — воздействие грунтов. Так, на суглинках и торфяниках интенсивность от- казов при надземной прокладке этого газопровода составляет 0,5– 0,6 на 1 км трассы, а на песках — 0,15. На участках с подземной прокладкой данного трубопровода частота отказов около 3, наземной — 0,13 (Харионов- ский, 2001). Из-за отсутствия опыта прокладки подводных труб такого диаметра через Енисей и по соображениям надёжности их проложили в виде шести ниток труб диаметром 425 мм, одна из которых позднее использовалась как часть

140 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

магистрального конденсатопровода — так называемые дюкеры (Сильвестров, 2014). Сложные мерзлотные условия протяженной высокой поймы на левом бе- регу Енисея с различными температурами мерзлоты и участками таликов при- водили к частым проблемам с трубой, в том числе разрывам. На противопо- ложном высоком правом берегу труба испытывала значительные деформации в результате термоэрозии. На этом газопроводе произошла также известная авария 1979 г., когда в сильные морозы прекратилась подача газа и рассматри- валась возможность эвакуации из Норильска женщин и детей. Авария, по ма- териалам СМИ, началась с разрыва газопровода на расстоянии 4–5 км от Мес- сояхи. В результате резкого падения давления, деформирующая волна распространилась вдоль первой нитки трубопровода, нитка была разрушена в считанные минуты на протяжении более 40 км трубопровода. По первой нитке предстояло восстановить 32 км, по второй — 8 км. Из-за аварии комбинат вынужден был перейти на использование резервного дизельного топлива и ка- менного угля.

15.10. ВЛИЯНИЕ АДВЕКТИВНОГО ПЕРЕНОСА ТЕПЛА ОТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН Когда нефть или газ выводятся на поверхность из добывающей скважины, они имеет температуру продуктивного горизонта. В случае скважин на Северном склоне Аляски она составляет более 40 °С, но среднегодовая температура воз- духа составляет всего от -12 до -15 °С. В заливе Прудо, Аляска, более 17 трил- лионов баррелей нефти были выведены на поверхность и прокачаны через тру- бопровод Транс-Аляска в течение первых 38 лет эксплуатации (Trans-Alaska Pipeline System, 2013). Это представляет собой огромное количество тепла, кото- рое рассеивается в окружающую среду. Аналогичная ситуация наблюдается и в нефтедобывающих районах Западной Сибири. Принимаются значительные меры предосторожности для сведения к мини- муму воздействия этого тепла на температуру грунта, но было уделено мало вни- мания температурам воздуха вокруг нефтяных объектов и возможным послед- ствиям для прилегающего моря. Как только трубопровод Транс-Аляска вступил в эксплуатацию в 1977 году, средняя годовая температура воздуха на объектах в заливе Прудо начала расти, а ледяной покров на прилегающем Северном Ле- довитом океане стал отступать (Харрис, Harris, 2016b). Романовский и др. (2014 г.) наблюдали за изменениями рядом с производственными объектами, ко- торые находились близко к трубопроводу, но рядом с насосной станцией в за- ливе Прудо средняя годовая температура воздуха поднялась на 3–4 ºC до стаби- лизации после 2003 года, когда объем производства значительно сократился. Скорость отступания арктического ледяного покрова экспоненциально возрас- тала до достижения квазиустойчивого состояния после 2008 года. Судя по сред- негодовым температурам воздуха в районах суши, находящимся в удалении от области нефтяных операций, там нет никаких следов подобного потепления. Разработка метода использования этой выведенной тепловой энергии могло бы уменьшить или избежать этого ущерба для окружающей среды. Подобная ад- векция тепла должна, по-видимому, происходить и в Западной Сибири, что может вызвать потепление в области, прилегающей как к добывающим скважинам, так и к нефтепромысловым объектам.

141 Часть III. Освоение криолитозоны

Адвекция (advection) (от лат. advectio — доставка) в метеорологии перемеще- ние воздуха в горизонтальном направлении с соответственным переносом тепла и влажности. Используется в гидромеханике и для жидкости, не обяза- тельно в горизонтальном направлении. В гидрологии и океанологии термин «адвекция» используется для горизонтального переноса воды, а «конвек- ция» — для вертикального перемешивания. Среди новых предложений — тер- моизолированные обсадные колонны (термокейсы) — технология тюменского завода «Сибпромкомплекс». В течение ряда лет по этой технологии ведется добыча нефти на Ванкорском нефтяном месторождении в Красноярском крае. Термокейсы представляют собой стальные конструкции «труба в трубе», где межтрубное пространство заполнено пенополиуретаном. Теплоизоляция уменьшает воздействие на многолетнемерзлые грунты. Это позволяет распо- лагать нефтяные скважины ближе друг к другу, сокращая площадь кустовой площадки и расходы (Дадаева, 2014).

15.11. ГАЗОВЫЕ ГИДРАТЫ В КРИОЛИТОЗОНЕ Разложение органического вещества в холодном климате производит как нефть, так и газ. Состав газа значительно варьируется и может быть разделён на сладкий и кислый газ. «Кислый газ» состоит преимущественно из диоксида серы SO2 и сероводорода H2S. Последний может собираться и использоваться для производства серы, хотя это в основном осуществляется вблизи транспорт- ных центров. Так как молекулы двуокиси серы относительно велики, они обычно не встречаются в качестве основных компонентов газовых гидратов, а имеют находятся как карманы газа в грунте. Газы в природном газе, которые используются в качестве топлива или для изготовления пластмасс, со- стоят из гораздо более мелких моле- кул, то есть преимущественно ме- тана, вместе с пропаном, бутаном, двуокисью углерода и сероводоро- дом. Они также могут встречаться как карманы газа, но они часто образуют соединения со льдом, в котором ма- ленькие молекулы заключены в по- чти сферические полости в кристал- лической решётке льда. Их обычно называют газогидратами или га- зовыми гидратами (gas hydrates) (Davidson, 1973), хотя технически они называются клатратными гидра- тами (clathrate hydrates). На самом деле они представляют собой твер- Рис. 15.26. Устойчивость системы метан- дые растворы газа в твердых телах вода-газовый гидрат с давлением, нанесён- (Englezos, 1993) и стабильны только ным в виде эквивалентной глубины (depth), при определенных условиях низкой предполагая гидростатический градиент температуры и высокого давления, 104 Па/м (Buffett, 2000): температура например, на рисунках 1.26 и 15.26 (temperature), лёд и пар (ice and vapor), вода показаны стабильность системы гид- и пар (liquid and vapor), пар и гидрат (vapor - - and hydrate), вода и гидрат (liquid and hydrate) ратов метан вода газ.

142 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

Рис. 15.27. Прогноз гидратной зоны in situ (на месте) с темпе- ратурами образования (formation temperature) и гради- ентами порового давления (pore pressure gradient) (Weaver & Stewart, 1982). Воспроизво- дится с разрешения Нацио- нального исследовательского совета Канады. Обратите вни- мание, что газогидраты могут встречаться ниже подошвы вечной мерзлоты: глубина (depth), подошва зоны мерз- лоты (base of permafrost zone), кривая равновесия для гидра- тов (hydrate equilibrium curve), подошва зоны гидратов (base of hydrate zone)

Рис. 15.28. Расположение некоторых известных скоплений газовых гидратов. Круги обозна- чают морские (sea) скопления, а треугольники — скопления на суше (land), в вечной мерз- лоте и под ней (по Kvenvolden et al., 1993). Они также могут встречаться в холодных райо- нах, где нет вечной мерзлоты

Первое предположение о существовании газовых гидратов в районах вечной мерзлоты сделал, по-видимому, Д. Катц, профессор Мичиганского Университета, в 1943 г., однако доказать их наличие не удалось. Повторно и независимо,

143 Часть III. Освоение криолитозоны

в 1946 г. аналогичное предположение было высказано И. Н. Стрижовым, профес- сором Нефтяного института им. И. М. Губкина, однако доказательств он не при- вел, и даже высказал пессимизм в целесообразности их освоения. (Makogon, 1982). Ю. Ф. Макогон, обследовав в Якутии в 1963 г. Мархинскую скважину глуби- ной 1850 м, вскрывшую горные породы с температурой 0 °С на глубине 1450 м, также высказал идею о существовании газогидратных скоплений в охлаждённых горизонтах. С тех пор гидраты газа были обнаружены на сравнительно неболь- ших глубинах в вечной мерзлоте по всей Арктике и на плато Цинхай-Тибет (Wu et al., 2015), см. Рис. 15.27, а также известны в океанических отложениях с темпе- ратурой глубин океана, близкой к 0 °С, вдоль континентальных окраин Ламон- том — Колумбия (Рис. 15.28). Они также встречаются в марсианских ледяных шапках (Miller & Smythe, 1970). Клатратные гидраты могут хранить огромные объёмы газа, в частности, ме- тана. Фактическое количество газа, которое может храниться, зависит от струк- туры льда, причём типы I и II имеют полости двух размеров и тип H, имеющих три размера полости (Ripmeester et al., 1987). Структура льда I является наиболее распространённым типом в природе, но структуры II и H могут хранить более крупные молекулы (Sassen & MacDonald, 1994; Brooks et al., 1986). На рисунке 15.29 сравниваются эти три структуры. Кроме того, молекулы газа могут быть за- хвачены между отдельными кристаллами льда. Фактический состав газа, а также присутствие солей в отложениях, изменяют фазовые границы давления — температуры гидратов (рис. 15.30). Это позволяет прогнозировать потенциальную зону их присутствия в разрезе вечной мерзлоты, где их ожидать сложно. Первым при- знаком присутствия клатратных гидра- тов во время бурения является появ- ление пузырьков газа в буровом растворе вместе с газовыми «уда- рами» (Davidson et al., 1978). Охлажде- ние жидкости и добавление более тя- жёлых веществ, включая бариты, обычно контролируют разложение гид- ратов. Гидратная зона обычно составляет менее 1600 м в вечной мерзлоте, но гидраты могут вызвать серьёзные проблемы во время бурения, такие как повреждение колонны, неконтролиру- емое выделение газа, выбросы, по- жары и утечка газа за пределами ко- лонны (Billy & Dick, 1974; Goodman, 1978a, 1978c, Makogon, 1974, 1981, Judge, 1982; Franklin, 1983; Collett, 1990; Yakushev & Collett, 1992; Якушев и Чувилин, 2000). Якушев и Коллетт (Yakushev & Collett, 1992) описали про- Рис. 15.29. Сравнение трёх типов (type) изводственные проблемы, связанные структур льда, которые могут образовы- с гидратами, и рассмотрели методы вать газовые гидраты

144 Глава 15. Нефтегазовая промышленность

борьбы с ними. Как правило, пред- принимаются попытки предотвра- тить разложение гидрата (см. выше), или допускают его, хотя это до- вольно сложно (Franklin, 1983). Количество метана и других га- зов, содержащихся в клатратных гидратах, является неопределён- ным, но даже консервативные оценки показывают, что 2*1016 кг уг- лерода содержится только в океани- ческих отложениях в виде гидратов метана (Kvenvolden, 1988). Фактиче- ское количество в вечной мерзлоте ещё менее известно, но оно пред- ставляет собой огромный ресурс по- тенциального газа, если его можно Рис. 15.30. Влияние хлорида натрия (NaCl),

добывать безопасным путём (Finlay метанола (methanol) и полиэтиленоксида, - ПЭО (PEO) на гидрат водные равновесия & Krason, 1990). Выброс метана в жидком и газообразном состоянии (по из клатратных гидратов, возможно, Kubota et al., 1984; Ngan & Robinson, 1983, сыграл определенную роль в изме- Englezos & Ngan, 1993, Englezos, 1993): дав- нениях климата в геологическом ление (pressure),температура (temperature), прошлом. Например, они, по-види- чистая вода (pure water), давление пара мому, были бы гораздо менее (vapor pressure) обильными в теплом климате Земли в мезозойскую эру, начиная с 200–40 млн лет (Харрис Harris, 2013), но неясно, было ли это следствием тёплого климата, или его причиной, или и тем, и другим.

Интересен так называемый эффект самоконсервации газовых гидра- тов — эффект замедления или остановки разложения гидратов метана и дру- гих газов при температурах ниже −2 °С при снижении давления ниже равновес- ного системы «газ — лед — гидрат», в метастабильном термодинамическом состоянии (Истомин и др., 2006). Гидрат должен был бы разложиться, но он все еще существует. Объясняют эффект тем, что на начальной стадии разложения гидрат покрывается поверхностной пленкой (шубой) льда, замедляющего по- следующее разложение. Однако прочность льда на растяжение крайне мала, поэтому, по-видимому, играют роль другие факторы. Л. Штерн и др. (Stern et al., 1996) провели исследования разложения и стабильности газогидратов, резуль- таты которых, возможно, свидетельствуют о возможности другого (не «льдоза- щитного») механизма консервации гидратов. Благодаря этому эффекту газо- вые гидраты могут присутствовать в мерзлых породах на гораздо меньших глубинах. В криолитозоне кровля зоны стабильности гидратов находится на глубине 200–250 метров от поверхности. Но на самом деле гидраты в крио- литозоне могут существовать и выше зоны стабильности — в самых верхних слоях мерзлоты. Это так называемая «зона метастабильности газовых гидра- тов». В ней могут быть гидраты, которые называют «реликтовыми» или «палео- гидратами». (Чувилин и др, 2019). Как в мерзлой толще, так и ниже подошвы мерзлоты гидраты трудно отличить от мерзлых горных пород геофизическими методами, да даже и визуально, из-за идентичных физических свойств (Чер- ский и др., 1978). Газогидратные отложения на континентальном арктическом

145 Часть III. Освоение криолитозоны

шельфе могут быть подвержены изменению климата. Количество метана, осво- бождающегося из этого источника, составляет, возможно, около 5,6*109 м3/год (Kvenvolden, 1994), то есть около 1 % источников атмосферного метана. Для таких газовых гидратов критической является температура — 2ºС, выше кото- рой не проявляется эффект самоконсервации и может начинается обвальное разложение газовых гидратов. В литературе описаны случаи выбросов выходя- щим газом не только песка и ледяной крошки, но и тяжёлого бурового инстру- мента на высоту более десяти метров, при небольших глубинах бурения (10– 50 метров). На арктическом шельфе при вскрытии подводной мерзлоты также фиксируются газовыделения. Можно привести случай, когда под толщей воды более 60 метров была вскрыта «газовая залежь» на поддонной глубине около 50 метров, что привело к образованию газоводного фонтана, поднявшегося на 10 метров над поверхностью воды (Чувилин и др, 2019). Выдвинута гипотеза (Kvenvolden, 1994), согласно которой периодические потепления и оледенения на Земле вызваны разложением и образованием газовых гидратов (Дядин и Гу- щин, 1998).

146 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

Глава 16. ГОРНОЕ ДЕЛО В РАЙОНАХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

16.1. ВВЕДЕНИЕ В криолитозоне на территории России и Канады изобилие минеральных ре- сурсов, особенно в Западной Сибири, на Алданском и Канадском щитах, а также в Средней Сибири. Помимо этого, важные источники минерального сырья были обнаружены в Уральских горах и западных Кордильерах Северной Америки. Ме- сторождения, расположенные вблизи от рынка сбыта, разработаны, поэтому воз- никла необходимость использования месторождений, находящихся в более от- далённых холодных районах. Существуют три основных источника проблем при добыче в районе распро- странения мёрзлых пород, а именно — температура многолетнемёрзлых пород, содержание льда и ограниченный сезон транспортировки. Методы непрерывно совершенствуются, но добыча в криолитозоне (cryolithozone) все ещё дороже по сравнению с областью немёрзлых пород (unfrozen soils). Поэтому для эко- номически целесообразной разработки руда должна быть очень высокого каче- ства, как, например, в Норильске, Россия, или должна содержать ценные мине- ралы, такие как золото, в Доусон-Сити, Юкон, или алмазы на Северо-Западных территориях и Мирном, Средняя Сибирь, или должна быть жизненно необхо- дима, как в случае угля на архипелаге Шпицберген. Близость к области транспортировки, как на острове Баффин, может созда- вать исключения из этих правил. Лёд в руде создаёт проблемы, поскольку транс- портировка дороже, а руда прибывает в пункт назначения, только частично за- полняя контейнер, в котором он перевозится. С другой стороны, стоимость оттаивания льда до транспортировки очень велика и связана с использованием большого количества энергии. Для удобства проекты по добыче полезных ископаемых можно разделить на россыпную добычу, добычу из открытых выработок и подземную добычу. Ин- женерные методы в этих проектах во многом схожи, но добыча из россыпей осо- бенно повлияла на разработку новых технологий, которые теперь используются в других проектах (Cysewski and Shur, 2009).

16.2. РОССЫПНАЯ ДОБЫЧА Под термином россыпная добыча (placer mining) понимается извлечение минералов из приповерхностных осадков. Мартин Фробишер столкнулся со льдом во время своих неудачных попыток добыть золото на острове Баффин в 1570-х годах. Первая Золотая лихорадка началась в Доусон-Сити в 1896 году. Ранние золотоискатели в Юконе и Аляске использовали огонь и горячие камни для оттаивания льда в вечной мерзлоте. Золотоносные россыпные гравийники («пески») на Юконе находятся под вскрышным слоем лёсса и торфа, обычно называемым «грязью» («muck»), или, по-русски, «торфá», который иногда со- ставлял 30 м. В 1898 году Кларенс Дж. Берри заметил, что пар, вытекающий из шланга двигателя для подъёма грунта, оттаивал землю под ним. Шахтёры быстро начали использовать этот метод, используя паровые двигатели, испуска- ющие струю пара из узкого отверстия. Их вбивали в землю, чтобы пар оттаивал лёд вокруг труб (Wimmler, 1927). Они были намного эффективнее, чем нагретые камни, но между котлами и точками нагрева была значительная потеря давления

147 Часть III. Освоение криолитозоны

(Janin, 1922), и многие старатели получали ожоги. Результатом использования пара была серия конических ям глубиной около 12 м с мёрзлым грунтом между ними. Модификация H. M. Payne из Yukon Gold Corporation использовала вместо водяного пара горячую воду. Этот метод может оттаивать в четыре раза больше гравия, в две трети времени от необходимого при паровом оттаивании, и исполь- зуя половину топлива от нужного паровой установки (Wimmler, 1927). Однако большинство горняков предпочли использовать метод пропаривания. В резуль- тате к 1909 году область вокруг Доусон-Сити была полностью лишена леса, кото- рый был использован для заготовки дров. Джон Х. Майлз разработал метод в Номе, штат Аляска, запатентованный в 1920 году, используя холодную воду, подаваемую на золотоносные гравии чуть выше подстилающей породы под давлением. Это оказалось гораздо более эф- фективным (табл. 16.1), так как вода двигалась в боковом направлении, оттаивая больший объем вечной мерзлоты, чем другие методы (Weeks, 1920). В отличие от этих более ранних методов, она создавала большую полость с вертикальными стенками во всех типах отложений (рис. 16.2). Его другим преимуществом было то, что вода могла использоваться непосредственно из соседних ручьёв и рек ле- том без необходимости в дровах. Это быстро стало предпочтительным методом на Аляске и Юконе, который подготавливал разработку россыпей (рис. 16.1).

Рис. 16.1. Старый золотодобывающий карьер в Номе, Аляска. © S. A. Harris

Начиная с 1918 года в районе Кэндл Крик, полуостров Сьюард, Пирс и Джон- сон разработали метод, называемый методом Пирса. Он использует поток холод- ной воды по поверхности над мёрзлым грунтом вниз по склону для оттаивания. Он постепенно оттаивает подстилающий грунт до коренных пород (Janin, 1922). Это был более эффективный способ оттаивания грунта, и можно было бы при- способить земснаряд для оттаивания мёрзлого грунта (рис. 16.1). В Доусон-Сити был построен специальный канал, чтобы доставлять воду из реки на север, а ги- гантские экскаваторы были привезены по частям и собраны в каждой долине. За- тем они продолжали работать вдоль долины, пока оставалась пойма, после чего они были оставлены. Электричество для их питания поставлялось с гидроэлек- тростанций на реках. Заброшенные экскаваторы все ещё можно увидеть на мор- ских террасах вблизи Нома.

148 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

Рис. 16.2. Сравнение форм оттаивания в вечной мерзлоте в Номе различными методами оттаивания, которые использовались в 1920 году Майлсом в Номе (Weeks, 1920). Разрез: «торфа» (muck), «торфа» и песок (muck and sand), плывун (quicksand), мелкий гравий с примесью песка (sand-some fine gravel), супесь и гравий (sandy clay and gravel), супесь и средний гравий (sandy clay and medium size gravel), коренные породы (bedrock). Методы: оттаивание горячим паром (super-heated steam thaw), оттаивание насыщенным паром (saturated steam thaw), оттаивание тёплой водой (warm-water thaw), оттаивание холодной водой (cold-water thaw)

Таблица 16.1. Результаты экспериментов Майлса по оттаиванию, сравнива- ющих различные методы оттаивания гравия (Weeks, 1920)

Продолжи- Объем нагрева- Использован- Потраченная Эффективность тельность емого грунта ная энергия энергия (кВ) оттаивания (%) (часы) (м3) (кВ)

Нагретый 156 83 231 8,9 3,8 пар Насы- щенный 98 63 185 10,8 5,8 пар Горячая 67 62 124 15,3 12,3 вода Холодная 192 421 58,7 33,7 57,4 вода

Современные методы обычно включают в себя распыление воды с использо- ванием гидромониторов с холодной водой. Затем грунты с поверхности переме- щают бульдозерами, а золотосодержащие осадки затем проходят с помощью шлюзов. Таким образом, золотоискатели могли забираться на холмы и террасы, где экскаваторы не могли работать. Когда цена на золото значительно возрас- тает, экономично подавать воду даже на высокие террасы, где также встречается золото. Метод Майлса впервые использовался в России в 1936 году (Cysewski and Shur, 2009) на золотодобывающей операции в русле Малый Уркан. Впоследствии он использовался в Магаданской области, но добытчики использовали роторные сверла для ускорения оттаивания. Таким образом, 40–50 м вскрыши и гравия размораживались, открывая путь для использования экскаваторов (Perl'shtein,

149 Часть III. Освоение криолитозоны

1979). Для определения наилучшего расстояния между точками оттаивания, а также скорости оттаивания отложений были проведены эксперименты (Gol'dtman et al., 1970). Было установлено, что они зависят от фильтрационной способности грунта. Повышение скорости потока воды изначально повышало ско- рость оттаивания, но в конечном итоге вызывало эрозию оврагов. Оттаивание также усиливалось с уменьшением расстояния между точками оттаивания. Впоследствии метод Пирса использовался в Колымской области и назывался методом просачивания (percolation method). Он с успехом применялся на от- носительно плоских участках, если коэффициент фильтрации грунта был выше 40 м/сут, или более 20 м/сут на склонах. Длина водного канала составляла от 20 до 80 м. Вода при температуре 3 °C обеспечивает показатель оттаивания около 800 градусодней. Речная вода использовалась в районах с индексом отта- ивания выше 1000 °C дней /год. Глубина воды на поверхности может составлять до 5 м (Brown, 1970a), и её часто оставляют на несколько лет для оттаивания грунтов. Метод применим до тех пор, пока вода не замерзает. В России используются ещё четыре метода, использование которых в Север- ной Америке не разрешено. Сообщалось о ежегодном удалении талых отложе- ний с поверхности в Сибири (Павлов и Оловин, 1974; Емельянов и Перльштейн, 1980; Павлов и др., 1989). Во-вторых, используются горячие промышленные сточные воды в Магаданской области либо напрямую, либо через системы теп- лообмена. Сюда относятся сточные воды с атомных электростанций. В-третьих, используются трубчатые электроды в сети равносторонних треугольников для от- таивания пород электрическим током. Перльштейн и Савенко (1977) разработали метод измерения приблизительного количества выделяемой теплоты, а также расчёта потерь тепла в атмосферу, когда оттаивание проникает глубже в землю. В результате нагрев должен быть прерывистым, иначе приложенное напряжение должно со временем уменьшаться. Это может быть экономичным только в тех случаях, когда имеется достаточно дешёвая электроэнергия. Четвёртый метод предполагает использование тёплой геотермальной воды. Эта вода поступает из очень глубоких колодцев. Серьёзной проблемой может стать коррозия и бло- кирование труб минералами, растворенными в горячей воде. В России также используют технологию оттаивания и дренажа, производящую сушенцы (sushentsy), которые представляют собой рыхлый осадок со слишком низким содержанием влаги, чтобы стать твёрдым при повторном промерзании. Многочисленные мелкие дренажные пути используются для слива воды вниз по мере оттаивания льда. Это ускоряет оттаивание и позволяет продолжать до- бычу и в зимнее время (Емельянов, 1973). В идеальном случае влажность должна составлять около 3 % (Емельянов и Перльштейн, 1980). Это экономиче- ски выгодно только на крупных, обширных месторождениях. Полезные ископаемые, добываемые в россыпях, из-за высоких расходов на разработку, должны иметь очень высокую рыночную стоимость. В настоящее время они включают золото, группу минералов платины, олово и вольфрам (Bundtzen, 1982). Они, как правило, встречаются в аллювиальных отложениях плейстоценового возраста в Северной Америке.

В настоящее время в России вскрышные работы выполняются с применением различных способов разупрочнения грунтов (буровзрывной, механическое рых- ление, послойная оттайка, гидрооттайка, гидроразмыв и т. д.). Преобладание того или иного способа зависит от свойств пород, рельефа местности

150 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

и мощности наносов, а также вида применяемой техники. Добычные работы при разработке золотоносных месторождений производятся в основном буль- дозерами Т-170 с использованием естественной или искусственной (солнечная радиация, тепловая и водно-тепловая мелиорация) оттайки песков. Наиболее часто применяется способ водно-тепловой мелиорации, заключающийся в за- топлении участка перед наступлением холодов, с уборкой льда (или воды) в начале теплого периода. Оттаивание мерзлых пород под действием есте- ственного тепла (солнечной радиации) — наиболее простой и дешевый способ разупрочнения многолетнемерзлых пород (Павлов, Оловин, 1979). В сочетании с послойной разработкой (с систематическим удалением оттаявшего слоя) он широко применяется при открытой разработке многолетнемерзлых россып- ных месторождений. В общем объеме вскрышных и добычных работ он со- ставляет более 60 %, а при разработке — промывке песков — почти 100 % (Ку- рилко и др., 2011). Широко применяется игловая гидрооттайка.

16.3. ОТКРЫТАЯ ДОБЫЧА Она применяется в местах, где рудное тело находится близко к поверхности, так что шахтёры могут легко удалить перекрывающие отложения, а затем начать добычу (рис. 16.3). Она используется для извлечения медно-цинковых и свинцо- вых руд во многих местах, например, Фаро, Северо-Западные территории. Если рудное тело имеет удлинённую форму, как, например, в алмазных трубках, ка- рьер будет не широким, а глубоким (рис. 16.4). Карьер «Мирный» является одним из самых глубоких в мире, но когда глубина достигает 550–600 м, карьеры обычно превращаются в подземные рудники, если имеется достаточно высоко- сортной руды для экономического обоснования добычи.

Рис. 16.3. Вид на карьер Фаро, разработанный на склонах Пелли, Юкон

Добыча в Мирном началась в 1957 году в чрезвычайно суровых климатиче- ских условиях. Сибирская зима длится семь месяцев с температурой воздуха иногда ниже -50 °С, что затрудняет работу. В течение коротких летних месяцев сезонно-талый слой становится водонасыщенным, превращая все операции по добыче в действия в море грязи. Основной завод по переработке находится на более устойчивом грунте, найденном в 20 км от выработки. Зимние темпера- туры были настолько низкими, что автомобильные шины и сталь разрушались, а масло замерзало. Зимой рабочие использовали реактивные двигатели для разогревания грунтов или взрывали их динамитом, чтобы получить доступ к ким- берлиту. Весь рудник пришлось покрывать ночью, чтобы машины не замерзали. Руду нужно было разморозить и обработать, чтобы добыть алмазы. Электроэнер- гия поставлялась электростанцией на Чернышевской плотине высоковольтными линиями передачи к перерабатывающей установке. В Мирном было несколько

151 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 16.4. Аэрофотоснимок рудника «Интер Алмаз» в Центральной Сибири. © А. Дроздов

проблем. Подземные воды были минерализованными (около 50 г/л и выше). Это усложняло рекультивацию. Скала, образующая склоны, подверглась быстрому выветриванию, и склон становился нестабильным, что является серьёзной про- блемой в глубоком карьере. Воронка закрыта для полётов вертолётов, для кото- рых представляют опасность нисходящие в карьер потоки. Полезные ископае- мые, обычно добываемые на открытых карьерах в районах вечной мерзлоты, включают глину, гравий, гранит, уголь, алмазы, руды меди, свинца, цинка, никеля, железа, золота, серебра и молибдена, и урана. Карьеры, как правило, углубля- ются до тех пор, пока руда не будет исчерпана, или отношение объёма вскрыш- ных пород к руде делает операции экономичными.

16.3.1. Разведочные работы Разведочные работы (exploration) выполняются геологами, занимающи- мися картированием и отбирающими пробы пород. Когда анализ образца пред- ставляется многообещающим, размер рудного тела и качество руды должны определяться путём бурения, как правило, по сетке, и геофизическими исследо- ваниями. Это требует доступа к дороге и возможностей для рабочих, как в случае с нефтегазовой промышленностью. Зачастую поисковые работы проводятся зи- мой. Легко эродирующиеся кимберлитовые трубки, в которых найдены алмазы, как правило, расположены под озёрами на Канадском щите, поэтому зимнее бу- рение используется для доказательства их существования. Первое такое откры- тие было в 1991 году С. Фипке и С. Блюссоном. После того, как трубки были найдены, небольшие озера должны быть слиты до начала добычи, как, например, на шахте Ekati Diamond к северо-востоку от Йеллоунайфа. В случае алмазной

152 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

шахты Diavik в районе Невольничьих озёр кимберлитовые трубы были обнару- жены под частью Lac de Gras. Дамба была построена вокруг этих трубок, и вода выкачалась. Теперь карьер превращается в шахту (Rio Tinto, 2009). Вода должна постоянно удаляться из открытых карьеров во время их эксплу- атации. Это особенно важно при использовании взрывчатых веществ для разру- шения породы (см. ниже). Вода обычно удаляется в близлежащие потоки или мо- жет использоваться при обработке на месте руды. Качество воды особенно важно, так же, как и химический состав сточных вод и место их сброса.

16.3.2. Извлечение руды Руду обычно добывают путём бурения и взрыва массива пород (рис. 16.5). Идея состоит в том, чтобы отделить скальный грунт между зарядом и поверхно- стью склона на рис. 16.5A. На рисунке 16.5B показаны результаты достаточно удачного взрыва в отличие от рис. 16.5 C. Проблема в том, что лёд в вечной мерзлоте является упругим и требует более сильного взрыва, чем там, где веч- ная мерзлота отсутствует. Количество раздробленной руды должно быть таким, чтобы её можно было удалить до того, как она снова замёрзнет. Обычно это про- исходит в смену с рабочими, удаляющими разрушенную руду, в то время как бу- рильщики сверлят отверстия и устанавливают заряды. В случае неудачного взрыва требуется дополнительное бурение и взрывчатка, чтобы получить пра- вильный угол склона. Для глубоких вертикальных рудных месторождений скаль- ная поверхность террасы постепенно становится ниже, так что в рудниках удаля- ется руда с помощью устройства террас, которые образуют спираль вверх по бокам карьера (рис. 16.9). Естественное оттаивание нецелесообразно, по- скольку оно слишком медленное, за исключением карьеров для дорожных мате- риалов.

Рис. 16.5. Схема использования взрыва для обрезания склона (A), и результаты удачного взрыва (B) и неудачного (C) (из Harris, 1986a): обратное разрушение (back break)

Значительный объем экспериментов был проведён в попытках определить лучший способ взрыва мёрзлого грунта в открытых карьерах (Bauer et al., 1965, 1973; USSR, 1972; Morgenstern et al., 1978). Частью проблемы является изменчи- вость содержания льда на малых расстояниях. Хорошим документированным

153 Часть III. Освоение криолитозоны

примером является пример железного рудника в Шеффервилле, Квебек. Карьер был расположен в зоне прерывистой вечной мерзлоты, где температура грунта колебалась от 4 °С до -2,5 °С, а содержание льда значительно изменялось на ко- ротких расстояниях. Добыча началась в 1956 году, и возникли проблемы в сверлении отверстий для взрывных работ. Если бы использовалась вода, то бурильная колонна и до- лото замерзали бы в скважине, что затрудняло бы их извлечение. Без жидкости бурение, как правило, нагревало стенки скважины, что привело к таянию грунто- вого льда. Это вызывало обрушение стенок и в итоге к неправильному размеще- нию зарядов, или повторному заполнению отверстия. Лёд препятствовал пра- вильному размещению и взрыву заряда. Невзорвавшиеся заряды делали опасной добычу руды. Это было преодолено с помощью пластикового вкладыша в скважину до того, как вставлялся заряд. Для засыпки скважины использовали сухой песок и горные породы, а используемым дешёвым взрывчатым веществом был ANFO (смесь нитрата аммония и мазута). Лёд является упругим, и требуется гораздо больший заряд для разрушения льдистой породы. Однако гравий или породы, содержащие только поровый лёд, могут быть разрушены обычным способом. Поровый лёд увеличивает прочность на сдвиг породы, так что требуется меньше заряда для разрушения такой по- роды, чем немёрзлой породы. Первоначально Ливингстон (Livingstone, 1956) ис- пользовал различный заряд, глубину размещения и интервалы, чтобы получить максимальный объем кратера для заданного количества зарядов. Bauer et al. (1965) приводят типичные результаты испытаний с размещением взрывных заря- дов в сезонно-мёрзлых грунтах с использованием разных материалов.

По рассказам старых инженеров, в 1941 году, в ходе битву за Москву, немецко- фашистские захватчики пытались уничтожить с воздуха дамбы водохранилищ, снабжавших город водой. По предложению советского геокриолога М. М. Кры- лова, автора знаменитых проектов ледяных складов для хранения продоволь- ствия, дамбы старались прикрыть слоем намороженного льда. Действительно, разрушить такую дамбу с воздуха значительно труднее из-за свойств льда. Ранние морозы в 1941 году способствовали применению этого способа. О ре- зультатах применения такого метода известно мало, но в целом водоснабже- ние Москвы не пострадало.

Несмотря на эту работу, железная шахта Шеффервилля по-прежнему сталки- валась с проблемами из-за высокой изменчивости температуры и содержания льда в руде. Эти изменения приводят к неровной поверхности на дне котлована, что затрудняет использование экскаваторов для загрузки руды на грузовики. Лю- бой материал, который был разрушен, но не удалён, быстро замерзает заново, создавая проблемы. Гарг (Garg, 1973, 1977, 1979) и Король и Гарг (King & Garg, 1980) показали, что льдистые породы, незамёрзшие зоны можно успешно иден- тифицировать, а содержание льда оценивать с использованием геофизических методов. Талики обычно были связаны с накоплением зимних снежных заносов (Nicholson, 1978b, 1979). Экспериментальная взрывная работа установила правильную структуру и глубину зарядов для каждой ситуации. С помощью специальной замедленной киносъёмки был найден лучший порядок детонации зарядов для максимальной фрагментации руды. В наше время компьютеры используются для расчёта раз- мещения зарядов. Пока уступ, достаточно широкий для работы с данной сменой,

154 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

обрабатывается, следующий набор зарядов устанавливается, так что в конце каждой смены подготовлены к взрыву новые заряды. Модели зарядов, разрабо- танные Гаргом (Garg, 1982), были гораздо эффективнее в грунтах, сцементиро- ванном избытком льда. При этом использовались два разных типа отверстий и зарядов (рис. 16.6А). Мелкие отверстия в мёрзлом материале (frost holes) ло- мали сезонный лёд, а глубокие отверстия (deep holes) разрушали основное руд- ное тело. В немёрзлых грунтах характер добычи проще (рисунок 16.6B).

Рис. 16.6. A, Типичный образец взрыва в цементированном льдом грунте, содержащим избыток льда, и B, типичный образец взрыва в талом грунте, содержащем поровый лёд, в карьере железной руды в Шеффервилле, Квебек (после Garg, 1982, pp. 589–590, вос- произведён с разрешения Национального исследовательского совета Канады): гребень (crest), носок склона (toe), дно карьера (pit floor), конечный шахтный носок (ultimate mining toe), отверстия в мёрзлом материале (frost holes), глубокие отверстия (deep holes), буро- вые отверстия (drill hole), рисунок, расположение отверстий (pattern), срез (cut), естествен- ный материал (subgrade), жидкий раствор (slurry)

Подобные методы используются в добыче алмазов на Канадском щите. Ким- берлит более мягкий, чем гранит, поэтому трубки часто обнаруживаются под озё- рами. Скважины делаются зимой через ледяной покров (рис. 16.7), чтобы устано- вить, где находится кимберлит. Затем озеро должно быть слито, а подходящая

155 Часть III. Освоение криолитозоны

плотина построена для удержания воды, просачивающейся в рабочую зону (рис. 16.8). Карьер вырабатывается в поперечном сечении кимберлитовой трубы, и террасы служат в качестве рампы для грузовиков для въезда и выезда из карь- ера (рис. 16.9). На рисунке 16.10 показано сверление и установка зарядов, а также устройство рампы.

Рис. 16.7. Буровые скважины в озере на Ekati Diamond Mine, пробуренные для оценки рас- пределения кимберлита под водой. © S. A. Harris

Рис. 16.8. Плотина для сдерживания воды Panda Mine, Ekati. Обратите внимание на ис- пользование термосифонов для сохранения ядра плотины в мёрзлом состоянии. © S. A. Harris

156 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

Рис. 16.9. Разрез карьера в кимберлитовой трубке Panda Mine, Ekati, показывающей пла- нируемое положение террас — пандусов для рудных тележек и предполагаемую глубину горной выработки, любезно предоставленную компанией BHP. Обратите внимание на ши- рокую верхнюю зону, включающую большое количество пустой породы, которое необхо- димо удалить, чтобы позволить работать до запланированного нижнего предела горной выработки

Рис. 16.10. Общий вид работ на Panda Mine, Ekati, показывающий расположение взрыв- ных отверстий и террасирование по краям кимберлитовой трубки. © S. A. Harris

При оттаивании с поверхности мерзлых пород гидромониторами при низких темпе- ратурах энергия теплоносителя — теплой воды — теряется в окружающее простран- ство, оттайка льдистых грунтов происходит медленно. Например, при температуре окружающего воздуха минус 25 °С и расстоянии гидромонитора 150 м от майны, где установлен земснаряд, температура теплоносителя быстро снижается от 15 °С до 0 °С, в результате снижается оттайка и, как следствие, производительность карь- ера. Поэтому предлагают различные усовершенствования, например, на поверхности

157 Часть III. Освоение криолитозоны

льдистых грунтов, примыкающих к майне карьера и препятствующего отработке, про- кладывают борозды, подают по ним теплоноситель для образования каналов и поло- стей и размывают гидромонитором подстилающие грунты. Затем стараются обру- шить льдистый горизонт, а подстилающие грунты размывают гидромонитором и откачивают земснарядом в виде пульпы (Чебурашкин, 2011).

16.4. ПОДЗЕМНАЯ ДОБЫЧА Многие рудные тела наклонены под острым углом и относительно глубоки, прерывисты или непрерывны. В этих случаях подземная добыча является един- ственным экономически выгодным практическим способом добычи руды. Фернетт (Fernette, 1982) описывает основные способы добычи под землёй. Ключевыми факторами являются геометрия и устойчивость горной породы и рудного тела. Вечная мерзлота влияет на эти свойства в зависимости от температуры горных пород, температуры воздуха, циркулирующего в шахте, и содержания льда в гор- ных породах. Большинство глубоких шахт в Северной Америке используют вен- тиляцию при 5–10 °C. Это приводит к оттаиванию льда в стенках шахт, хотя это зависит от температуры горных пород, которая обычно увеличивается с глубиной (рис. 16.11). Однако, если в шахте будет циркулировать холодный воздух, вме- щающие породы и рудное тело станут прочнее, чем в немёрзлом состоянии. Это стандартная практика в России, и она также используется COMINCO на острове Литтл Корнуоллис, Нунавит. В Норильске основные горные выработки находятся ниже вечной мерзлоты на глубине 1000–1200 м, так что охлаждаются только лиф- товые шахты.

Рис. 16.11. Прогнозируемая степень оттаивания выработки (thaw penetration around a drift) около 3 м или осадки на разных глубинах (depth) в зависимости от измеренной средней температуры горных пород (ground temperature) и стабильности вечной мерзлоты (metastable or unstable permafrost) на Асбест-Хилл, Квебек (по Taylor and Judge, 1980). От- таивание происходит в результате циркуляции воздуха с температурой 5 °C в течение различных периодов от 6 месяцев (months) до 10 лет (years)

158 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

Большинство шахт спроектировано с главным входом, который используют люди и через который поступает снаб- жение и удаляется руда. Добыча часто осуществляется путём взрыва в конце каждой смены, когда все выходят из шахты. После вентиляции токсичных газов ослабленная руда удаляется с по- мощью грузовых автомобилей, поездов или конвейерной системы в зависимо- сти от количества и высоты шахтных га- лерей. В шахтах с холодной вентиля- цией воздуха в качестве взрывчатого вещества может использоваться ANFO (смесь нитрата аммония и мазута), Рис. 16.12. Проблемы, которые могут воз- в тёплых шахтах требуются другие, бо- никать в туннельных входах с вечной лее надёжные, но дорогие взрывчатые мерзлотой (permafrost) (по Linell и Lobacz, вещества. В последнем случае в шахте 1978, стр. 814, воспроизводится с разре- устраивается две вентиляционные ли- шения Национального исследователь- нии, одна из которых идёт в самую ниж- ского совета Канады). Буквы соответ- нюю часть (Swinzow, 1963). ствуют проблемам, обсуждаемым в свою Вода всегда является проблемой. очередь в тексте Любая течь должна быть удалена насо- сами высокого давления. В более хо- лодных частях шахты тёплый воздух из вентиляции будет образовывать ледяное покрытие на стенах и инструментах. Его необходимо регулярно удалять, так как влажность может мешать силовому и коммуникационному оборудованию. В воз- душных линиях должен использоваться метанол, чтобы предотвратить образова- ние льда. Тем не менее, вода используется для смывания стенок, чтобы осадить пыль, а затем эффективно удаляется отстойниками. Быстрый нагрев вновь от- крытых стен может вызвать раскалывание скалы (Thompson & Sayles, 1972; Pettibone, 1973). В шахтах, вентилируемых холодным воздухом, лёд на стенах оставляют, чтобы добавить прочность и предотвратить запыление. Таким обра- зом, можно использовать около 70 % энергии холодного воздуха (Емельянов и Перльштейн, 1980).

Способом защиты бетона крепей при воздействии рассолов при высоким гид- ростатическим давлении (до 3,6 МПа) в условиях отрицательной температуры среды может быть создание бетона особо низкой проницаемости. Так, в зоне метегеро-ичерского водоносного комплекса в Мирном, Якутия за счет обеспе- чения низкой проницаемости бетона (марка по водонепроницаемости не менее W10, коэффициент фильтрации бетона не выше 7,5 х 10–11 см/с) коррозион- ные процессы при воздействии на бетон высокоминерализованных подземных вод носят затухающий характер (Матвеева и др., 2011).

Вход в рудник обычно находится в склоне холма, но даже тогда могут быть проблемы (Linell and Lobacz, 1978). К ним относятся поверхностные нарушения, которые могут вызвать деградацию вечной мерзлоты (Рис. 16.12A), неконтроли- руемый дренаж, который может вызвать эрозию, обледенение и ускоренную де- градацию вечной мерзлоты (Рис. 16.12B). Ползучесть склона над входом

159 Часть III. Освоение криолитозоны

(Рис. 16.12 C), падающий материал может нанести серьёзный вред, в то время как оползни могут блокировать вход (Рис. 16.12D) из-за таяния мёрзлой породы в потолке (Рис. 16.12E). В шахту может попасть дренажная вода (Рис. 16.12G), у входа может увеличиться глубина оттаивания (Рис. 16.12H). Просачивание воды, поступающей из активного слоя летом, может образовывать массы льда (Рис. 16.12I), а оттаивание наземного льда также может вызвать попадание воды в шахту (Рис. 16.12J). Зимой внешняя часть туннеля будет подвергаться воздей- ствию холодных температур. Прочность породы изменяется с содержанием льда и температурой. Воздух, используемый при вентиляции, должен быть увлажнён после прогрева, чтобы предотвратить сублимацию льда, что привело бы к потере прочности потолка и стен. Стены с температурой -4 °С имеют гораздо большую прочность, чем стены с температурой от 0 до -2 °С. Последние нуждаются в крепи значительно больше, а неподдерживаемые промежутки должны быть очень короткими (Chaban & Gol'dtman, 1978). Когда в шахте растёт температура, опоры должны быть установлены немедленно, чтобы противодействовать оттаиванию, потере прочности и отслаиванию стен. Опасно и дорого добавлять опоры позже. Когда забой или штольня выработаны, отходы добычи и нетоксичные отходы должны быть использованы для засыпки пространства, чтобы впоследствии про- мёрзнуть. Это уменьшает потребность в дорогостоящей крепи для поддержания стабильности шахт. После того, как заполнение будет полностью проморожено, оставшаяся руда может быть извлечена, увеличивая тем самым выработку шахты с 60 % до 90 %. Заполнение может выполняться только летом, когда гор- ные породы немёрзлые и подходят для перемещения.

16.4.1. Транспорт руды в шахте Используются три основных метода, а именно: ленточные конвейеры, поезда и грузовые самосвалы (Foster-Miller Associates, 1965, Aitken, 1970). Кроме того, суспензия может транспортироваться в трубопроводах. Грузовые автомобили и самоходные платформы используются при перемещении материала менее чем на 2 км. Для расстояний менее 900 м могут использоваться винтовые конвейеры, вибрационные конвейеры, бульдозеры, погрузчики и вагоны. Системы без ис- пользования рельс устраняют проблемы их обслуживания, вызванные наледями, пучением и осадками (Бакакин, 1978). Электрические машины предпочтительнее дизельных двигателей из-за выхлопа из последних, которые требуют вентиля- ции. Выхлоп дизельного топлива также производит значительное количество тепла, которое необходимо локализовать. Ленточные конвейеры могут использоваться в шахтах, но вся система должна быть выше или ниже 0 °C (Dubnie, 1972). При температуре ниже 0 °C материалы должны быть сухими, чтобы избежать образования наледей и промерзания руды на конвейерной ленте. Необходимо использовать натуральные резиновые ремни, поскольку синтетический каучук становится жёстким и хрупким при этих температурах. При соответствующих мерах предосторожности, например, при ис- пользовании низкотемпературных смазочных материалов, они будут работать при температурах до -40 °С. Вагонетки обычно используются под землёй, но устранение образования мел- ких частиц и льда может быть проблемой. Соль или хлорид кальция можно посы- пать на дороги, но это, как правило, приводят к коррозии и увлажнению. Лучшие результаты достигаются за счёт сохранения руды сухой и периодической очистки

160 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

оборудования. Лёд должен периодически удаляться со всех стационарных пере- ключателей. Преимущества сохранения мёрзлого состояния шахты очевидны, и в подходящей одежде люди могут работать 9-часовые смены при температурах до -20 °C, например, на шахте Polaris на острове Корнуоллис. В северо-восточ- ной России используются температуры шахт от -5 ° до -8 °C, поскольку они при- ближаются к естественным температурам горных пород в этих районах (Chaban & Gol'dtman, 1978). Это в значительной степени предотвращает развитие инея и обледенение механизмов в шахте. Для минимизации высыхания породы воздух увлажняется до уровня влажности чуть ниже 85 %. Использование гидравличе- ского и пневматического оборудования обычно нецелесообразно, если не при- няты специальные меры предосторожности. Когда цены на сырьевые товары падают слишком низко, шахты могут быть закрыты до тех пор, пока цены не вырастут. В этом случае вода должна быть уда- лена с шахты, иначе она может превратиться в лёд. Все водопроводы должны быть слиты. Если рудник заполняется льдом и водой, возобновить добычу полез- ных ископаемых практически невозможно.

Один из авторов настоящей работы несколько лет работал в подземной лабо- ратории в п.Амдерма с постоянной температурой около -4ºС. Лаборатория не имела принудительной вентиляции и зимой там обеспечивались сравни- тельно комфортные условия, а летом увеличивалась влажность. Правда, ра- бота там не была постоянной, приходилось спускаться в основном для снятия отсчетов с приборов. В целом работающие на горнодобывающих предприятиях могут подвергаться воздействию как нагревающего, так и охлаждающего мик- роклимата. Охлаждающий микроклимат — это сочетание условий, при котором теплоотдача в окружающую среду превышает величину теплопродукции орга- низма с образованием дефицита тепла. В нагревающем микроклимате проис- ходит накопление тепла в организме и/или увеличение доли потерь тепла ис- парением влаги (Чеботарёв и Афанасьева, 2012). Нагревающий микроклимат приводит к нарушению состояния здоровья, наблюдается интенсивное биоло- гическое старение. Отмечаются головные боли, утомляемость, увеличивается риск смерти от сердечно-сосудистой патологии (Российская энциклопедия…, 2005). Отрицательное влияние охлаждающего микроклимата связано с тем, что человек физиологически не приспособлен к холоду (Афанасьева и др., 2012). Холод ведет к сердечно-сосудистой патологии, обостряет язвенную болезнь, радикулит, приводит к возникновению заболеваний органов дыхания. Напри- мер, работоспособность уменьшается на 1,5 % на каждый градус снижения температуры пальцев (Чеботарёв и Афанасьева, 2012). Даже при кратковре- менном переохлаждении изменяется иммунный статус организма. На большин- стве рудных и угольных шахт температура воздуха — субнормальная (5–15 °С). При увеличении глубины подземных горных работ (шахты Донбасса, Нориль- ска) температура воздуха увеличивается. Так, на руднике «Таймырский» она достигает 30 °С и выше (Чеботарёв и Афанасьева, 2012).

16.4.2. Вспомогательные объекты На шахтах в криолитозоне люди должны быть обеспечены снабжением, должны быть построены дома и источники тепла и электроэнергии. Портативные перемещаемые сооружения используются там, где они могут быть доставлены по дороге. Они имеют то преимущество, что его можно транспортировать

161 Часть III. Освоение криолитозоны

в другое место, когда горное дело прекращается. Водоснабжение должно быть доступно для людей и промышленного использования в течение года, и должно быть достаточное хранилище для использованной воды. На алмазных шахтах на Канадском щите обычно работают вахтовые рабочие в течение смены в две недели или больше вместо того, чтобы строить крупные объекты жилья и инфра- структуры. Подобная система используется и России.

16.5. ОТХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ХВОСТОХРАНИЛИЩА Когда начинается добыча полезных ископаемых, накапливается отходы, со- стоящие из пустой породы, или хвостов (gangue), но они должны быть ра- ционально размещены. При выборе места размещения отвалов (хвостохра- нилищ) в районах вечной мерзлоты следует проявлять большую осторожность, поскольку они будут накапливать лёд в своём ядре. Источники воды включают атмосферную воду (снег, дождь, росу) и грунтовые воды. Отсутствие осторож- ности при выборе места для размещения отходов часто приводило к тому, что отвал приобретал достаточный объем льда, чтобы стать мобильным, образо- вав, таким образом, техногенный каменный глетчер (tecnogenic rock glacier) (Corte, 1978a) проходящий через подъездную дорогу к руднику или даже блокирующий вход в шахту в Сибири (Горбунов, 1983; Горбунов и Северский, 2010).

Хвостохранилище — комплекс сооружений и оборудования, предназначен- ный для хранения отвальных отходов обогащения полезных ископаемых (сами отходы называются хвостами). На горно-обогатительных предприятиях из до- бытой руды получают концентрат, при этом отходы переработки перемещают в хвостохранилище. Отходы содержат измельченную горную породу, химикаты, минералы и воду. В 2014 году в Канаде в результате прорыва дамбы на руд- нике Маунт Полли в Британской Колумбии, ведущем добычу золота и меди, в прилежащие водные системы и озера было сброшено 25 миллионов кубомет- ров сточных вод и хвостов. Сложности могут возникать с мёрзлыми грунтами, которые часто укладывают в нижней части дамбы хвостохранилища для боль- шей устойчивости и водонепроницаемости. В криолитозоне находятся хвосто- хранилища «Норильского никеля», Коршуновского ГОКа, объекты компании «АЛРОСА» в Якутии, шламохранилища обогатительных фабрик в Магаданской области и Забайкалье и другие. По информации СМИ, на хвостохранилище № 1 в Норильске высота дамбы составляет 52 м, и зимой большая часть объ- екта промерзает. На хвостохранилище сформировались наледи, 30–40 % объ- ёма тела дамбы заполнилось льдом. При последующем оттаивании образова- лись провалы и началась эрозия. Хвостохранилище деформировалось, размылась поверхность гребня, происходили утечки пульпы, возникли промо- ины в дамбе шириной до 10 м и глубиной до 2 м. В 2020 году при перекачке жидкости в тундровую зону из хвостохранилища в районе Талнахской обогати- тельной фабрики произошла утечка, по сообщению МЧС. Вода попала в реку Хараелах, впадающую в озеро Пясино.

В естественных условиях кислород в основном достигает горных пород в ак- тивном слое. В результате из этих поверхностных отложений уже вымыты про- дукты, получаемые при химическом выветривании. Поэтому эти отложения могут быть складированы и использованы для уменьшения выветривания поверхности шахтных отходов. Размещение слоя грубой породы в основании отвала

162 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

предотвращает попадание грунтовых вод в его центр и образование льда. Хоро- шей практикой является использование гигантских рыхлителей для разрушения отходов и перемещение их под землёй для заполнения выработанных галерей во время подземной добычи. Ниже кровли вечной мерзлоты или в заболоченных районах вода и / или лёд предотвращают попадание кислорода в горные породы, поэтому минералы оста- ются в значительной степени неизменёнными. Как только горные породы будут дренированы, выветривание может продолжаться. Таким образом, стены руд- ника могут стать выветрелыми из-за оттаивания, равно как горные породы на по- верхности земли. Это важно, если рудные минералы содержат ядовитые или ак- тивные химические вещества, которые высвобождаются при выветривании. Отходы часто хранятся в отвалах, которые подвержены эрозии поверхности. Ко- гда шахта прекращает работу, необходимо как можно полнее восстановить ранее существовавший дренаж и контролировать качество воды. Различные процессы могут происходить в отвалах, поскольку лёд, попавший туда зимой, может рас- плавиться, и, наоборот лёд может накапливаться в отвалах, сложенных летом. Необходимо проводить мониторинг в течение не менее 5 лет и регулярно после этого, чтобы избежать неприятных сюрпризов. Следует также проводить рекуль- тивацию и посадку растительности. Многие заброшенные шахты оставлены с большими отвалами горных пород, содержащих сульфидные минералы. Они разлагаются до серной кислоты, кото- рая затем поступает в подземные воды. Один из таких случаев произошёл на шахте Фаро, которая занимает вершину холма (рис. 16.3). Большие объёмы измельчённой породы оставили в отвалах, и сульфидные минералы разлагались десятилетиями. Водный поток, стекающий вниз в соседний ручей, который явля- ется притоком реки Пелли, состоит из чрезвычайно кислых вод, которые оказы- вают отрицательное влияние на окружающую среду. Правительство Юкона вы- нуждено было очистить эти воды. Были проведены эксперименты по размещению отходов послойно в холод- ную погоду, с добавлением к ним воды, которая должна замёрзнуть до того, как будет уложен следующий слой породы. Вода частично оттаивает летом, погло- щая большую часть растворимых химических веществ (Biggar et al., 2005). В Нунавуте Journeaux Associates (2012) изучили эти проблемы отходов. Отходы производятся в виде суспензии с содержанием воды от 20 % до 80 %. Летом большая часть воды либо стекает, либо испаряется до начала замерзания. Зи- мой суспензия замерзает довольно быстро и может содержать значительное ко- личество льда. Удерживающие плотины необходимы для удержания жидких от- ходов. Таким образом, последовательность представляет собой зимний слой, перекрытый летним слоем, а затем добавляется зимний слой и т. д. Наконец, от- вал должен быть герметизирован выветренной породой. Biggar et al. (2005) провели эксперимент на руднике Коломак по обеззаражи- ванию воды, который был достаточно успешным. 30 % воды, которая была рас- пылена на отвалы, замёрзла, а оставшаяся часть воды была возвращена в во- доём. Анализ воды, собранной из оттаивающих ледяных включений из хвостов, показал, что она собрала 87–99 % растворимых загрязняющих веществ (в зави- симости от состава вещества) после таяния 39 % объёма породы с распылённым льдом. Как концентрация мышьяка, так и цианидов значительно снижалась, но не до безопасных концентраций. Авторы признают, что конечная концентра- ция цианидов не соответствовала нормативным требованиям. В конечном счёте,

163 Часть III. Освоение криолитозоны

этот процесс перемещает более растворимые химикаты из отвалов в хвостохра- нилище, где они разбавляются поверхностным стоком из окружающей водосбор- ной площади. Это предполагает, что над хвостохранилищем имеется большая площадь водосбора, или количество загрязнённой воды из хвостохранилищ не- велико. В Фару это не так.

Рис. 16.13. Вид с воздуха на заброшенную Гигантскую золотую шахту (Giant Gold Mine) за пределами Йеллоунайфа, Северо-Западные территории, в 2013 году. © S. A. Harris

Journeaux Associates (2012) обсудили технические проблемы для хвостохра- нилищ. Они суммируют методы утилизации хвостов, которые используются в рай- онах вечной мерзлоты. Когда шахта Ранкин была закрыта, хвосты загерметизи- ровали, и теперь они стали частью вечной мерзлоты. К сожалению, герметизация просто снижает скорость выветривания, но не останавливает её. На шахте Greens Creek Mine в Хекле, штат Аляска, 80 % хвостохранилищ сухие, штабели- рованные в полостях под землёй, которые затем цементируются грунтовой пас- той и в последующем промерзают. Гигантская шахта в Йеллоунайфе закрылась, и термосифоны используются для промораживания пыли триоксида мышьяка (см. ниже). Использование скрытых хвостов над землёй является дорогостоящим и свя- зано с повышенными экологическими опасностями (Perlshtein & Pavlenkov, 2001). Обычный метод в России состоит в том, чтобы разделить зону удержания на сек- ции, в которые помещаются последовательные слои отходов. Следующий слой

164 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

не добавляется до тех пор, пока предыдущий не будет полностью заморожен. Время замораживания зависит от скорости накопления отходов, плотности сус- пензии, скорости осаждения твёрдых частиц и скорости замораживания осадка. Для обеспечения того, чтобы грунтовые воды не поступал в хвосты, необходим мониторинг.

16.5.1. Токсичные отходы Хорошим примером является Гигантская золотая шахта (Giant Gold Mine) (рис. 16.13) в Йеллоунайфе (Mikes, 2013). Золото связано с арсенопиритом (FeAsS). При воздействии кислорода и особенно при нагревании он выделяет пары мышьяка и диоксид серы, оставляя оксид железа и золото. Пары мышьяка охлаждают, образуя пыль оксида мышьяка, которая состоит из очень мелких ча- стиц, покрывающих все вокруг. Когда шахта начала работать в 1949 году, пары мышьяка выбрасывались в воздух, загрязняя окружающую среду. Они осажда- лись на все вокруг как очень тонкий сухой порошок, содержащий 60 % мышьяка. Мёртвые рыбы появлялись в заливах близлежащего озера, и по меньшей мере трое детей погибли. По оценкам, в это время в атмосферу выбрасывалось 740 кг в день триоксида мышьяка. Он растворяется в воде до 9000 мг/л. В 1951 году появился электростатический улавливатель пыли. Другой фильтр ис- пользовался с 1963 года, пока шахта не была закрыта в 1999 году. Пыль была со- брана в большие запечатанные камеры и оставлена в вечной мерзлоте, где она хранится (рис. 16.14). Всего так было захоронено около 237 000 тонн триоксида мышьяка.

Рис. 16.14. Вид с воздуха на положение камер и забоев в старых золотых выработках в вечной мерзлоте (обозначены красным). Прямоугольники — это камеры, а неправиль- ные прямоугольники — забои (Mikes, 2013)

165 Часть III. Освоение криолитозоны

Йеллоунайф находится в зоне прерывистой вечной мерзлоты, и теперь из- вестно, что после 1970 года вечная мерзлота деградировала, вероятно, из-за циркуляции тёплого воздуха через шахту. Перегородки использовались для за- крытия хранилищ триоксида мышьяка, но они могут со временем разрушаться. Вода, покидающая шахту, обрабатывалась для удаления мышьяка, но Йеллоу- найф должен был получить питьевую воду из озера в нескольких километрах от загрязнённой территории. Слишком много мышьяка в соседнем от Великого Невольничьего озера водоёме, чтобы можно было безопасно использовать эту воду. Мышьяк также переносится по реке Маккензи, потенциально затрагивая по- селения вниз по течению до Инувика. Область находится в зоне, в которой про- исходит повышение среднегодовой температуры воздуха, поэтому есть обеспо- коенность в отношении будущих перспектив. Без исправления положения складированная пыль может выпускать по 12 000 кг мышьяка в год в подземные воды через несколько лет. Наводнение шахты прилегающим ручьём также может привести к массивному выходу мышьяка в Великое Невольничьего озеро. Для решения этой проблемы было предложено пятьдесят шесть методов, ко- торые были сокращены до двенадцати (Табл. 16.2). Из них замораживание на месте с использованием термосифонов показывает хорошие результаты, и утверждается, что это будет работать даже при повышении среднегодовой тем- пературы воздуха на 6 °С. Использование цементной капсулы — другая альтер- натива; хотя изначально метод дороже, он будет лучше работать в случае навод- нения Бейкер Крик. Оценка рисков, связанных с использованием некоторых из предложенных методов, показана в Табл. 16.3. Общая стоимость разборки за- грязнённых зданий, охлаждения камер и установки термосифонов, способных удерживать камеры в мёрзлом состоянии, в настоящее время составляет более 9 миллионов долларов. Для поддержания системы потребуется ещё 1 миллион долларов в год. Поскольку горнодобывающая компания больше не существует, стоимость работ покрывается налогоплательщиками. В области вечной мерз- лоты есть много других загрязнённых участков, и рассмотрение того, как сделать их безопасными, станет важным в будущем. Подобные месторождения золота находятся в других частях мира, например, в районе Карамай, провинции Синьцзян (Zhou et al., 2015). На Гигантской золотой шахте диоксид серы, выброшенный в атмосферу, об- разовывал серную кислоту. К счастью, количество не было слишком большим, поэтому воздействие на окружающую среду было ограниченным. Учитывая раз- мер Великого Невольничьего озера и его сквозной сток вниз по реке Маккензи, это не было столь серьёзной проблемой, как триоксид мышьяка. Однако в случае больших выбросов из рудников, добывающих сульфидные руды металлов, например, в Норильске, двуокись серы из плавильных заводов оказала разруши- тельное воздействие на окружающую растительность. На других золотых приис- ках используется цианид для извлечения золота, и в этом случае хвостохрани- лища будут содержать ядовитые воды. В шахте Ранкин, горные породы подверглись выветриванию и рудник выбро- сил значительное количество подкислённой и богатой металлами воды в Гудзо- нов залив. Кимберлит в алмазных рудниках также способствует появлению под- кислённой воды, что затрудняет восстановление растительности и дикой природы в близлежащих районах и водных объектах. Именно здесь инкапсуля- ция отвалов и хвостов может уменьшить выход подкислённой воды в окружаю- щую среду (EBA, 2004, стр. 17).

166 Глава 16. Горное дело в районах вечной мерзлоты

Таблица 16.2. Диаграмма, показывающая методы управления утилизацией триоксида мышьяка, обсуждаемые сообществом Йеллоунайфа и инжене- рами-консультантами (по Mikes, 2013). Выбраны два метода: B3 и G1

Таблица 16.3. Оценка риска вариантов утилизации триоксида мышьяка в Йеллоунайфе (по Mikes, 2013).

Вероятность значительного вы- Риск здоровью и без- Метод управления свобождения мышьяка опасности рабочих Краткосрочная Долгосрочная A1. Промывка с минимальным кон-

тролем Низкая Высокая Низкий A2. Промывка со сливом внизу Низкая Средняя Низкий A3. Промывка с контролем утечек Низкая Средняя Низкий B2. Промораживаемое перекрытие Очень низкая Низкая Низкий B3. Промораживаемый блок Очень низкая Низкая Низкий C. Глубинное захоронение Низкая Очень низкая Средний D. Удаление и поверхностное захо-

ронение Высокая Очень низкая Средний F. Удаление, восстановление зо-

лота и стабилизация мышьяка Средняя Очень низкая Средний G1. Удаление и цементная инкап- Средняя Низкая Средний суля́ция

167 Часть III. Освоение криолитозоны

Важнейшей проблемой также являются радиоактивные хвосты урановых руд- ников. Они содержат значительное количество радиоактивных материалов, кото- рые могут нанести серьёзный ущерб жизни. Некоторые из них обнаружены вокруг бывших и существующих шахт, в то время как есть радиоактивные отходы атом- ных станций, которые необходимо утилизировать. Одно из предложенных реше- ний предполагает захоронение в трещиноватой палеозойской породе с заполнен- ными льдом трещинами в районах сплошной вечной мерзлоты, например, на Новой Земле. Расчёты показывают, что тепловой режим является приемле- мым для хранения, если только не происходит миграция химических веществ или загрязнение в результате миграции морской воды. Уголь был основным источником энергии для отопления и приготовления пищи в сельских районах Китая. Изучение влияния добычи угля в Мули-Кал- филде на северо-востоке Цинхай-Тибетского плато показывает, что несмотря на попытки рекультивации, происходит заметная деградация вечной мерзлоты в этом районе (Qin, 2009). В процессе добычи вмещающие песчаные отложения нагреваются солнцем. Эти отложения собираются бульдозерами и покрываются верхним слоем грунта. Верхний грунт подвержен колебаниям летней темпера- туры и более тёплый, чем складированные под ним песчаные отложения. Отходы поглощают больше тепла летом, чем покрытый растительностью грунт, и это за- трудняет восстановление растительности в низких широтах и на относительно больших высотах. Зимой температура на поверхности практически одинакова как на нарушенных, так и на ненарушенных участках. Таким образом, если не используется рекультивация земель во время добычи полезных ископаемых, бывшие шахты представляют собой источники серьёзных экологических проблем. Раньше шахты, как правило, оставляли с минимальным объёмом таких работ. Позже исправление может быть чрезвычайно дорогостоя- щим для налогоплательщиков.

Грунты отвалов часто малопригодны для проведения рекультивации, как, например, отвалов алмазной добычи в Западной Якутии по физическим свой- ствам и по химическому составу (Никифоров, 2018). Растительность на отвалах находится, как правило, на начальной стадии сукцессии. В условиях криолито- зоны рекультивация имеет ряд особенностей — трудности приживаемости се- мян, отсутствие плодородного слоя, выживаемость семян после заморажива- ния, короткий вегетационный период и другие. При этом более половины земель РФ (54 %), нарушенных при добыче минерального сырья, находится в криолитозоне (Миронова и Иванов, 2011). По данным Министерства охраны природы РС(Я) земли промышленных объектов в 2009 г. составляли в респуб- лике147,1 тыс. га. Из них нарушенные земли занимают в республике 20,2 тыс. га. Только АК «АЛРОСА» нарушено более 10 тыс. га земель, 98 % которых при- ходится на Мирнинский район, из них рекультивировано (в основном, проведён технический этап рекультивации) только 1050 га(10,5 %) (Государственный до- клад…, 2010).

168 Глава 17. Коммунальное хозяйство

Глава 17. КОММУНАЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО

17.1. ВВЕДЕНИЕ Области вечной мерзлоты характеризуются низкими зимними температу- рами, большими дневными колебаниями температуры летом, низкой плотно- стью населения и, как правило, плохой экономической базой. Коренные народы были приспособлены к проживанию, используя только то, что им нужно. Нович- ками часто были люди, которые любили одиночество, и чья главная задача за- ключалась в том, чтобы свести к минимуму последствия холодной зимы. Они были готовы отказаться от уровня жизни, требуемого населением в больших го- родах в более теплом климате. Поселения были широко разнесены, чтобы обеспечить достаточные ресурсы для выживания. Когда их образ жизни изме- нился из-за развития добычи ресурсов, замена продовольствия и предоставле- ние современных удобств была огромной и дорогостоящей проблемой, напри- мер, в Нунавуте. Когда эксплуатируются природные ресурсы, рабочие требуют современные удобства и не особенно обеспокоены ущербом для окружающей среды, если это не мешает им хорошо жить. Местное население хочет анало- гичного уровня жизни, отчасти потому, что развитие обычно разрушает возмож- ность зарабатывать на жизнь, используя традиционные промыслы на суше или в море. Происходит повышение уровня жизни коренных народов, частично оплачиваемое за счёт ресурсов, которые эксплуатируются. Когда месторожде- ния исчерпываются, поселения переживают трудные времена, поскольку рас- ходы на содержание объектов, таких как школы, водоснабжение, продоволь- ствие и жилье, становятся невозможными без огромных субсидий извне. В России рабочие обычно отправлялись в ресурсные города и оставались там до тех пор, пока добыча не прекращалась. Затем они переезжали в другое ме- сто. Сегодня рабочие, участвующие в освоении новых территорий, привлека- ются из других мест вахтовым методом, например, на нефтегазовые месторож- дениях в Западной Сибири или в случае шахты Экати на Северо-Западных территориях. Это позволяет поддерживать поселения минимального размера, которые могут быть оставлены или перемещены в другое место, когда ресурс исчерпан. Предоставление современных услуг в районах вечной мерзлоты очень сложно и дорого. Основными причинами являются климат, удалённость, отсут- ствие планирования услуг, недостаток жилья и отсутствие соответствующей эко- номической базы для оплаты затрат на установку и обслуживание соответствую- щих услуг, необходимость строительства специальных инженерных сетей (Рис. 17.1) (Gamble & Janssen, 1974; Smith & Heinke, 1981).

17.2. ВОДОСНАБЖЕНИЕ Вода всегда является ключевым элементом в любом поселении. Она необхо- дима как для жилья, так и для промышленности. Она также используется для про- изводства электроэнергии. Длинные, холодные, темные зимние ночи, большие расстояния обычно затрудняют использование других альтернативных форм энергии, кроме электрической.

169 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 17.1. Надземные инженерные сети на сваях в Инувике, Северо-Западные террито- рии, 1983. © S. A. Harris

17.2.1. Источники воды Толстихин (1940) разделил подземные воды в районах вечной мерзлоты на надмерзлотные, межмерзлотные, внутримерзлотные и подмерзлот- ные воды. Основные их характеристики приведены в таблице 17.1 (Harris, 1986a). Надмёрзлотные воды (suprapermafrost waters) — воды, встречающиеся над кровлей вечной мерзлоты в активном слое или в таликах под поверхност- ными водными объектами, такими как озера и реки. Поверхностные воды пита- ются талой водой, дождями, источниками или просачиваниями грунтовых вод или конденсацией из влажного воздуха. В Центральной Якутии подземные воды ино- гда используются в качестве источников воды (Anisimova et al., 1973). Снег и лед можно использовать в крайнем случае, хотя в Якутии в небольших поселениях из-за засоления поверхностных вод приходится для получения питьевой воды ис- пользовать озёрный или речной лёд. Надмёрзлотные воды особенно восприим- чивы к загрязнению естественными или человеческими продуктами. Они до- ступны в талом состоянии только в течение части года. Эту проблему можно решить, накапливая воду в подходящем бассейне. Такое искусственное озеро должно быть достаточно большим и глубоким, чтобы содержать достаточное ко- личество воды для обеспечения населения в течение как минимум года, не- смотря на образование мощного (около 2 м) ледяного покрова зимой. Так, водо- снабжение для Инувика является результатом успешного расширения существующего озера за счёт перекачки воды из другого озера. Форт Макферсон использует естественное озеро, хотя оно подвержено сезонным наводнениям и загрязнению во время весенних паводков на реке Маккензи. В Амдерме на Арк- тическом побережье России также используется большое естественное озеро, но находящееся на значительном расстоянии от посёлка. Глубокие озера обес- печивают большой запас воды, которая не обязательно будет ледяной, если её

170 Глава 17. Коммунальное хозяйство

откачивают из-под термоклина (thermocline), т. е. около 2 °C. В Туктояктуке и Коппермине пресная вода добывается из морского льда. Источники поверх- ностных вод часто подкислённые, и загрязнение всегда является риском.

Таблица 17.1. Классификация и характеристики подземных вод в районах вечной мерзлоты (Tolstikhin, 1940; Church, 1974; Harris, 1986a)

Тип Режим Температура Среда Запасы Качество Надмерзлотные (a) Сезонные Гравитаци- Периодиче- Органическое Сезонные — Легко подверга- (промерзают онный* или ски выше или вещество, аллю- отсутствуют ются контами- зимой) артезиан- ниже 0 °С вий и другой не- зимой нации ский* консолидирован- ный материал. (b) Промер- Гравитаци- Отрицатель- Аллювий и дру- Могут быть зают ча- онный или ная гой неконсолиди- крупными, стично в зим- артезиан- рованный мате- но легко под- ний период ский риал вержены про- (с) Не про- Постоянно моражива- мерзают зи- низкая отри- нию в трубах мой цательная без подо- грева Внутримерзлотные или межмерзлотные (a) Всегда Артезиан- Всегда поло- Аллювий и не- Могут быть Менее подвер- в жидком со- ский или жительная консолидирован- крупными жены контами- стоянии гравитаци- или отрица- ные материалы; нации. Бывают онный тельная реже в твердых высокого каче- (b) Всегда Нет Всегда отри- породах Ограничены ства в твердом со- цательная и труднодо- стоянии (под- ступны земный лед) Подмерзлотные (а) Неглубо- Артезиан- Низкая поло- Аллювий, трещи- Как правило, Часто имеют кие ский или жительная новатые и кар- ограничены высокое содер- стационар- или отрица- стующиеся жание раство- ный тельная скальные по- ренных ве- (если воды роды ществ. засоленные) Не подвержены (b) Глубокие Артезиан- Всегда поло- В коренных по- контаминации ский или жительная родах, напри- человеческими стационар- мер, пористые, отходами ный трещиноватые или кавернозные породы *Под гравитационным понимается безнапорный, под артезианским — напорный.

Подкисление поверхностных вод и вод активного (сезонно-талого) слоя в крио- литозоне оказывается причиной проблем при водоснабжении небольших посе- лений. Вода оказывается кислой, во-первых, из-за часто присутствующих в ней органических кислот (наиболее растворимой ее части, т. е. фульвокислот), образующихся при разложении органического вещества, а, во-вторых, из-за по- вышения растворимости углекислого газа при понижении температуры

171 Часть III. Освоение криолитозоны

и образования угольной кислоты, в сочетании с низким содержанием карбо- натов в почвах. Последний процесс аналогичен современному закислению океана (ocean acidification), т. е. снижению pH, вызванному попаданием в океан углекислого газа при увеличении его концентрации из атмосферы. Вместе с глобальным потеплением это является преимущественно след- ствием деятельности человека — сжигания органического топлива. Кислая реакция определяет и агрессивность вод криолитозоны в отношении строи- тельных конструкций. Термокарстовые озера в Большеземельской тундре характеризуются часто ми- нимальными значениями pH — 5.14–6.36. В ледниковых и пойменных озерах значения pH близки к нейтральным — от 6.46 до 7.40 (Даувальтер и Хлопцева, 2008). Значения pH в воде озер зависят от содержания различных форм уголь- - ной кислоты, в частности от гидрокарбонат-иона. В природной воде ионы HCO3 могут образовываться в больших количествах в результате диссоциации гид- рокарбонатов Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2, которые, увеличивая концентрацию - + HCO3 , ведут к уменьшению концентрации H , увеличению pH в сторону щелоч- ной реакции и повышения содержания ионов OH- (Никаноров, 2001). При пре- обладании испарения, сухом климате и условий криогенного концентрирования многие якутские озера также оказываются щелочными. Например, озеро Усун Кюель (Усть-Алданский улус) имеет до рН 5, но в целом Лено — Вилюйском междуречье преобладают слабощелочные воды (51 %), в Лено-Амгинском междуречье — щелочные (46,3 %). Сильнощелочные воды встречаются в Лено-Амгинском междуречье (6,3 %), слабокислые воды отмечены в Лено-Ви- люйском междуречье (7,44 %). Минерализация вод термокарстовых озер сильно различается. В Лено-Вилюйском междуречье она варьирует в пределах от 55,3 до 3138 мг/л, а в озерах Лено-Амгинского междуречья диапазон мине- рализации еще шире (39,1 до 5033,31 мг/л) (Ксенофонтова, 2006).

Внутримерзлотные воды (intrapermafrost waters) питаются сверху и снизу и иногда являются напорными. Эти воды не могут быть легко обнаружены или нанесены на карту, и обычно имеет ограниченные запасы, часто находятся под нижними склонами холмов, даже в районах сплошной вечной мерзлоты. Их присутствие обычно выдают наледи и изолированные гидравлические пинго, которые представляют собой места, где естественный напор превышает бытовое давление. Они могут быть сильно минерализованными, если это «остаточный раствор», оставшийся после формирования подземного льда в вечной мерзлоте. Загрязнение продуктами жизнедеятельности людей происходит в этих водах с меньшей вероятностью, но достаточно распространено, так что инженеры не- охотно используют их для снабжения северных поселений питьевой водой.

Выделяются также межмерзлотные воды (interpermafrost waters), находя- щиеся в водоносных горизонтах между мёрзлыми толщами, но, в отличие от внутримерзлотных вод, находящихся в окружении вечной мерзлоты, имею- щие гидравлическую связь либо с надмерзлотными, либо с подмерзлотными водами, либо с теми и другими, поэтому имеющие соответственный химиче- ский состав и напоры.

Подмерзлотные воды (subpermafrost waters) являются предпочтитель- ным источником питьевой воды там, где они доступны. Они требуют изучения ка- чества и запасов до разработки, чтобы не тратить средства на бурение глубокой скважины. Иногда они являются сильноминерализованными и находящимися при

172 Глава 17. Коммунальное хозяйство

температуре ниже 0 °, т. е. криопэгами (cryopegs). Относительно более высокая температура воды облегчает перекачку и перемещение по сравнению с водой при c. 0 °C. Последняя имеет вязкость в 1,2–1,8 выше, чем более тёплая вода, которая также менее подвержена замерзанию в трубах. В Фаро, Юкон, подмерз- лотные воды имеет температуру от 2,8 до 4,4 °С. Высокие артезианские напоры являются характерными для этих вод (Linell, 1973). П. Мельников открыл боль- шой артезианский бассейн под мощной толщей вечной мерзлоты в центральной Якутии. Когда вода выходит на поверхность, она вызывает оттаивание вечной мерзлоты вокруг места выхода, а затем разрушение грунта.

17.2.2 Плотины на вечной мерзлоте Сейлз (Sayles, 1987) приводит резюме литературы о плотинах, построенных в районах вечной мерзлоты на 1987 год. Miller et al. (2013) описывают историю развития идей строительства плотин, включая эволюцию используемой в насто- ящее время методологии. В России действуют, как минимум пять плотин сред- него размера высотой от 20 до 125 м (Biyanov, 1973, 1975; Tsytovich et al., 1978; Johnson & Sayles, 1980). Типичным примером является плотина на реке Вилюй, построенная между 1964 и 1967 годами в Чернышевском для снабжения электро- энергией алмазных рудников, в том числе Мирного (рис. 17.2).

Рис. 17.2. Вид с воздуха на плотину и гидроэлектростанцию на реке Вилюй, высотой 75 м, длиной 600 м, общей вместимостью 35,9 км3, мощностью 2700 ГВтч электроэнергии. © A. Brouchkov

173 Часть III. Освоение криолитозоны

Плотина на Вилюе была построена таким образом, что охватывала долину между мёрзлыми скальными породами со льдом, заполняющими трещины. Когда она была построена, было обнаружено, что некоторая часть воды двигается по этим трещинам и теряется, хотя количество не очень велико и меняется со временем. Потери наблюдаются и теперь, и весьма непредсказуемы, что представляет потенциальную угрозу для плотины. Плотины меньшего размера действуют уже более века. В результате у рос- сиян больше опыта в решении проблем, чем у североамериканцев. Самая ран- няя плотина на вечной мерзлоте, Петровская плотина около южной оконечности Байкала была построена в 1782 году, во время последнего холодного неогляци- ального события (около 1650–1920 гг. н. э.), и служила удовлетворительно до 1929 года, удерживая глубину 6 м (Цветкова, 1960; Цытович, 1973). Грунт по- мещали в деревянные коробки, которые были затоплены и оставлены для про- мораживания. Средние годовые температуры воздуха в этот период были доста- точно низкими, чтобы позволить плотине удовлетворительно удерживать воду, но последующее повышение температуры воздуха привело к таянию части льда. За пределами районов вечной мерзлоты земляные плотины строятся с непро- ницаемым ядром из глины, покрытым материалом, таким как щебень, чтобы обес- печить достаточную прочность, и одновременно не пропускать воду. Цытович и др. (1972) обобщили три основных метода строительства плотин на вечной мерзлоте как: 1) плотины, которые могут поддерживаться в мёрзлом состоянии естествен- ным путём; 2) те, которые требуют искусственного охлаждения, и 3) те, которые проектировались с оттаиванием. Последние предназначены для эксплуатации в талом состоянии с предварительным оттаиванием грунтов, и они могут быть сконструированы также в зонах, свободных от вечной мерзлоты (Miller et al., 2013). В районах с вечной мерзлотой ядро плотина и основания фундаментов должны быть в мерзлом состоянии. Их надёжность зависит от прочностных и де- формационных характеристик мёрзлого грунта, используемого при их строитель- стве. Не допускается просачивание воды, иначе вода будет способствовать отта- иванию окружающих грунтов с течением времени, что приведёт деформациям и отказу. Это особенно важно в области водосброса. Конвекция может перено- сить тепло с водой в плотину, что приводит к оттаиванию и разрушению, как это наблюдалось в России (Мухетдинов, 1971) и Нунавуте, Канада. Строительство обычно осуществляется зимой, а плотина строится с использованием постепен- ной укладки ряда слоёв, называемых «лифтами» («lifts»). Каждый из них про- мерзает до того, как следующий будет уложен, а строительство может происхо- дить только при низких температурах. Для ядра можно использовать щебень и воду.

Наиболее благоприятным периодом возведения гидроузлов, как это ни пара- доксально, является зима. Российскими инженерами была разработана техно- логия круг логодичного возведения грунтовых плотин (Чжан, 2014). При строи- тельстве зимой важно, чтобы попадающие в тело плотины мерзлые комья грунта впоследствии были тем или иным способом уплотнены. По-видимому, лучшим способом было бы оттаивание, выдерживание грунтов до консолида- ции и повторное промерзание, но оно трудно осуществимо в суровом климате, или послойное намораживание. Поэтому необходим контроль укладываемого в плотину материала, искусственное его уплотнение, иногда насыщение водой с последующим промораживанием, контроль и управление температурным

174 Глава 17. Коммунальное хозяйство

режимом. В противном случае наблюдались случаи прорыва воды через мерз- лую плотину по разуплотненным участкам и катастрофическое ее разрушение. Методом послойного намораживания грунта была устроена плотина высотой около 7 м на р. Наледной в районе Норильска (Борисов и Шамшура, 1959; Цвет- кова, 1960; Чжан, 2014). Грунт отсыпался в тело плотины слоями по 0.2 м и за- ливался водой, а следующий слой отсыпался только после промораживания предыдущего, причем промораживание слоя грунта при температуре −30 °С происходило примерно за сутки. Так же возводилась плотина высотой 7 м в пос. Амдерме на руч. Портовом, построенная в 1942–1945 гг. для водоснабжения поселка (Гришин и др., 1966; Биянов и др., 1989; Чжан, 2014). Суть так называ- емого сухого метода заключается в том, что мелкодисперсные грунты карье- ров разрабатывались летом по мере их оттаивания и укладывались в бурты хранения. Для сохранения грунтов в талом состоянии, чтобы температура при их укладке в экран зимой была не ниже 4 °С, проводились специальные меро- приятия: засоление, электропрогрев (Чжан, 2014). Этот метод применялся на Усть-Хантайской, Курейской, Колымской и Усть-Среднеканской ГЭС (Торопов, 2001). Работы велись при температурах наружного воздуха до –50 °С, в то время как в Канаде и Швеции отсыпка даже каменной наброски разрешается только до –30 °С, а для укладки мелкозернистых грунтов в противофильтраци- онные устройства — не ниже –5...–10 °С (Чжан, 2014). Институт «Якутнипроалмаз» и Айхальский ГОК на гидроузле в Якутии (р. Марха) для промораживания талика, тела и основания плотины предложили так называемый метод холодного штампа. Суть его заключается в том, что на низовой откос плотины при температуре наружного воздуха ниже –20 °С от- сыпаются комья мерзлого грунта. Мерзлый грунт, отсыпанный зимой, в течение летнего периода оказывает охлаждающее влияние на тело и основание пло- тины со стороны нижнего бьефа. Отсыпка ведется одним слоем, достигавшим 11 м в русловой части при ширине около 50 м. В результате за один зимний пе- риод был стабилизирован талик, а его размеры уменьшились по глубине с 6 до 3 м, по ширине — с 20 до 10 м, температура пород понизилась с 4 до 1 °С, а выход фильтрационного потока в нижний бьеф был остановлен (Чжан, 2014). Иногда обходная фильтрация обнаруживалась за несколько километров от створа плотины (Шестернев и др., 2012). Нередко гидроузлы переходят из одного теплового состояния в другое — талые в мерзлые и мерзлые в талые (Чжан, 2014). За счет осадок дна при оттаивании мерзлых пород происходит увеличение объ- емов водохранилищ на 15 % и более, что задерживает достижение нижнего предельного уровня и снижает выработку энергии. Увеличение объема за счет осадки при оттаивании было установлено у Усть-Хантайского водохранилища, проектный уровень которого был достигнут лишь спустя 20 лет после заполне- ния водоема, при этом его объем увеличился на 14 %. Такие осадки наблюда- лись и у Вилюйского гидроузла: многолетнемерзлые породы протаяли под пло- тиной на глубину в 9 м, наибольшая величина протаивания составила 14 м (Голубчиков, 2011). Аварийная ситуация сложилась на каменно-земляной пло- тине Колымской ГЭС в 1988 году, где произошел прорыв напорного фронта с выносом значительного объема грунта (Голубчиков, 2011).

Типичные проблемы, которые возникают, включают трудности в поиске недо- рогих глин для ядра плотин, и трещины, которые появляются в верхней части плотины, когда ядро замерзает, вызывая просачивание по этим трещинам,

175 Часть III. Освоение криолитозоны

которое может разрушить плотину. Васильев и др. (2013) утверждают, что ледя- ные и криогенные грунтовые композиты в водоудерживающих элементах плотин могут предотвратить эти проблемы в районах с вечной мерзлотой. В период с 1940 по 1972 год строительство проводилось летом с активным промерзанием, с использованием вертикальных сифонов с принудительной цир- куляцией воздуха / рассола / газа для охлаждения слоёв грунта там, где средне- годовая температура воздуха была недостаточной для поддержания мерзлого состояния плотины в течение срока эксплуатации. С 1970-х годов использова- лось преимущественно пассивное промерзание с использованием вертикальных термосифонов. Строительство может осуществляться зимой или летом. Плотина в Анадыре в России (высотой 17 м и длиной 1300 м) была построена с использо- ванием водонасыщенного материала, уложенного в двух горизонтах, каждый из которых был уложен летом и оставлен для промерзания в течение следующей зимы (Кузнецов, 1973). Пассивные охлаждающие трубы использовались в пес- чано-гравийном грунте с содержанием 30–80 % льда над мёрзлым суглинком. Было обнаружено, что плотины, уложенные в талом состоянии, не замерзают, как планировалось, и необходимо было дополнительно промораживать плотину пас- сивными охлаждающими термосифонами до заполнения резервуара водой (Ани- симов и Сорокин, 1975). Эти плотины нуждаются в постоянном мониторинге и обслуживании для вы- явления и устранения любых возникающих проблем. Типичные проблемы вклю- чают просачивание воды через плотину, оттаивание вечной мерзлоты вокруг во- досброса, изменения высоты плотины, отказ пассивных термосифонов, оттаивание и эрозия берегов водохранилища. Чжан (2014) сообщает, что пло- тины в Китае иногда оттаивают и промерзают снова в течение периода эксплуа- тации. Об этом также сообщалось в Канаде (Dufour et al., 1988). Строительство плотин, в результате которых образуется большое водохрани- лище, изменяет местную среду. Эксплуатация Вилюйской плотины привела к по- вышению температуры воздуха в бассейне реки на примерно 6 °С, и значительно уменьшила полноводность в нижнем течении. Это привело к сокращению попу- ляций птиц и рыб («Культурное выживание», 2010 г.). Плотины изменяют климат, и эти изменения не могут быть предсказаны заранее, следовательно, необхо- димо постоянное наблюдение за ними.

17.2.3. Хранение воды Когда талый снег или лёд используются в качестве крайнего средства в изо- лированных общинах на Аляске для водоснабжения, его необходимо хранить и не загрязнять. Реки, используемые в качестве источников воды, имеют пери- оды высокого и низкого расхода, с высокой мутностью во время последнего, ко- гда существует высокий спрос на воду. Соответственно, достаточное количество воды подходящего качества необходимо хранить до тех пор, пока она не понадо- бится. Хранилище также решает проблему прерывистого снабжения из глубокой скважины, и минимизирует риск замерзания воды в трубах. Древесные, стальные или бетонные резервуары широко используются в Северной Канаде и Исландии для небольших поселений. Надземные резервуары обычно изолируются или по- мещаются внутри тёплого здания. Частичное хранение можно использовать и в льдистом грунте, и тогда внимание должно быть уделено сохранению тепла

176 Глава 17. Коммунальное хозяйство

во избежание замерзания воды или плавления подземного льда. На льдистых грунтах необходимы сваи и вентиляционные каналы. Резервуары должны быть вентилированы для обеспечения расширения и сжатия при изменении темпера- туры, и необходимо избегать замерзания воды любой ценой. В Центральной Якутии население часто собирает блоки льда зимой с поверх- ности озер и помещает его в подземные хранилища — личные погреба — для ис- пользования летом. Это способ уменьшить загрязнение и содержание соли в пи- тьевой воде.

Из-за континентального засоления (преобладания испарения над осадками) и сброса сточных вод в реках и в особенно озерах Якути часто загрязнена. Это отмечал еще в начале 20 века врач А. И. Попов, связывавший распростране- ние среди якутов глистной инвазии с качеством питьевой воды (Сокольников, 1913; Сулейманов, 2018). Решением стала заготовка льда и последующее упо- требление талой воды. Интересно, что по сведению находившегося в ссылке в Якутии в 80—90-е годы 19 века народника В. Е. Гориновича, инициатива ис- ходила от русского населения: «русские, а за ними кое-где и якуты стали запа- сать куски льда, которые приходится таять каждый раз перед употреблением» (ПФА РАН, ф. 47, оп. 2, д. 156, л. 231). Впрочем, учитывая местные условия, едва ли это может быть доказательством импорта этой технологии якутами. За- нимаются заготовкой льда в основном мужчины. Некоторые жители сегодня начали зарабатывать на продаже льда. Впрочем, торговля льдом была отрас- лью промышленности еще в 19 и 20 веках, в частности, на восточном побере- жье в Соединенных Штатах и Норвегии, и лед продавался по всему миру. В СССР ежегодные заготовки естественного льда достигали 15— 20 млн. т. (Бобков, 1977). Любопятно, что в языках многих коренных народов Севера от- сутствуют абстрактные понятия «снег» и «лед» (Мельников и др., 2016). Вместо них существует множество слов, характеризующих определенные состояния, а также виды природных и антропогенных ледяных и снежных образований. В языках ненцев и чукчей отдельные слова могут означать такие понятия, как «вытоптанный снег», «комок снега из-под копыт оленя» и т. д. (Мельников и др., 2016). Одно из выражений счастья у ненцев примерно переводится как «снег падает в теплую погоду».

17.2.4. Очистка воды Для очистки воды необходимо знать химический состав присутствующих со- лей, также рН, содержание гуминовых кислот. Как и везде, существуют конкрет- ные для общего количества растворенных твёрдых веществ (обычно около 1000 ppm, ppm — миллионные доли), а также для различных солей. Соль Эпсома, или английская соль (сульфат магния) является, например, наименее приемлемым компонентом. Местное население со временем может приспосо- биться к более высокому количеству растворенных твердых веществ, но у посе- тителей возникнут проблемы. Низкие температуры повышают растворимость диоксида углерода, приводя к снижению рН воды. рН и гумус особенно важны в областях вечной мерзлоты, гумус легко распознается благодаря его цвету. Органическое вещество приводит к коррозии даже медных труб, в то время как железные бактерии используют же- лезо и марганец, связанные с гумусом, для получения гидроксида железа

177 Часть III. Освоение криолитозоны

и оксида марганца. Получающаяся вода не может использоваться в прачечных, а также в текстильной и бумажной промышленности. Гумус также реагирует с галогенами, образуя тригалометаны (trihalomethanes, THM), являющиеся химическими канцерогенами (Rook, 1974). Так, при добавлении хлора в воду, содержащую органические вещества, полу- чают хлороформ, бромдихлорметан, дибромхлорметан, бромоформ и другие вредные вещества, так что хлорирование такой воды может быть небезопасно. Петерс и Перри (Peters & Perry, 1981) обсуждают эти реакции и показывают, что выход THM увеличивается с повышением рН воды до pH 9. Выход THM увеличи- вается с увеличением времени контакта галогена и соотношения гумино- вые/фульвокислоты в органическом веществе, увеличения молекулярной массы органического вещества и повышения температуры воды.

Гуминовые кислоты (humic acids) — высокомолекулярные (масса молекул от 4000 до 100 000) азотсодержащие органические кислоты циклического стро- ения — очень слабо растворяются в воде. Их кислотная природа обусловлена в основном карбоксильными (СООН) и фенолгидроксильные (-ОН) группами, а молекула имеет очень сложное строение. Фульвокислоты (fulvic acids) — также высокомолекулярные (молекулярная масса от 200 до 50000,) азотсодер- жащие органические кислоты, наоборот, растворимые в воде. Их растворы обычно имеют жёлтую, оранжевую, а выделенные из почвы препараты — бу- рую окраску.

Важность содержания THM и необходимость их изучения заключается в том, что они классифицируются как канцерогенные вещества. Гумус в воде может спо- собствовать заживлению ран (Biber & Bogolybova, 1952, Gjessing, 1981), но он также связан с органическими и неорганическими загрязнителями. Он ча- сто образует комплексы с такими веществами, как кадмий и альбумин (Visser, 1973). Таким образом, с ним в организм могут попасть нежелательные микроэле- менты и металлы. Пределы допустимого уровня THM в воде варьируются от 25 мкг/л в Герма- нии, 75 мкг/л в Голландии, 100 мкг/л в США и до 350 мкг/л в Канаде. Удаление ор- ганического вещества в воде до установленных пределов было бы очень дорого- стоящим. В целом принято решение о том, что риски, связанные с прекращением хлорирования водоснабжения, превышают риски, вызванные THM. Гессин (Gjessing, 1981) обсудил основные возможные методы решения про- блем, вызванных органическим веществом, а именно: добавление химических веществ для минерализации гумуса и фильтрацию в попытке удалить цветные частицы и некоторые из «растворимых» веществ. Единственный эффективный способ — фильтровать воду через активированный уголь. Тем не менее, уголь должен часто меняться, что делает процесс очень дорогим. Обычная фильтрация песком удаляет только 5–10 % водного гумуса. Обеззараживание озоном приводит к снижению цвета, возможно, уменьше- нию размера молекул, но общее содержание органического вещества практиче- ски не изменяется. Это увеличивает доступность углерода микроорганизмам, что приводит к увеличению их роста в воде, если не добавлять тяжелые дозы хлора. Однако последнее увеличивает выход THM.

178 Глава 17. Коммунальное хозяйство

Коагуляция — флоккуляция намного эффективнее. Сульфат алюминия имеет большую площадь поверхности, поглощающую отрицательно заряженные моле- кулы гумуса. Поглощение зависит от рН. Таллий был обнаружен в поверхностных водах в некоторых частях Северной Европы, в том числе на Северо-Востоке Европейской территории России. Он очень токсичен для людей, но его происхождение высоких концентраций в определенных местах неизвестно.

Оценка фонового содержания тяжелых металлов и мышьяка в почвах северных (гипоарктических) тундр европейского Северо-Востока показада, что в целом со- держание большинства тяжелых металлов в почвах северных тундр не превы- шает регламентированные значения ОДК(ПДК) (Лаптева и др., 2015). Установлен повышенный и высокий региональный фон для некоторых типов почв по содер- жанию кадмия, мышьяка и цинка. К специфической особенности регионального фона северных тундр необходимо отнести крайне низкое содержание в почвах молибдена. Для почв долинных ландшафтов также отмечена тенденция сниже- ния содержания всех металлов в направлении от южных кустарниковых к север- ным гипоарктическим тундрам, за исключением Zn и Cd. В зависимости от типа почвы содержание цинка варьирует от низкого до повышенного (14–76 мг/кг), кадмия — от среднего до высокого (0,1–0,6 мг/кг) (Лаптева и др., 2015). Уровень показателей микроэлементного статуса крови аборигенных жителей Арктики, от- носящихся к этнической группе долган, был изучен в п.Юрюнг-Хая Анабарского района Якутии (Сивцева и др., 2019). Содержание многих элементов, в том числе марганца, кобальта, стронция, никеля и железа, в крови выше референсных зна- чений, что может влиять на развитие болезней сердечно-сосудистой системы, нефропатии и онкологических заболеваний. Сердечно-сосудистые заболевания составили 691 на 1000 населения, что говорит о высоком показателе заболевае- мости долган (Сивцева и др., 2019). Основными поллютантами, вносящими ос- новной вклад в загрязнение почвенного покрова г. Якутска, являются свинец, цинк, медь, никель и хром (Сивцева, 2018).

Соленость является распространенной проблемой в засушливых и прибреж- ных районах, а также в Центральной Якутии из-за преобладающего испарения. Методы обессоливания включают дистилляцию, обратный осмос и заморажива- ние, все из которых использовались в прибрежных районах Арктики. Естествен- ное замораживание является самым дешёвым методом, использованным поляр- никами на дрейфующих льдах, добывавшими воду с поверхности многолетнего пакового льда. Оно по-прежнему используется для дополнения других источни- ков в некоторых общинах, например, в Гриз-фьорде, на северо-западных терри- ториях и в Барроу, Аляска.

17.2.5. Потребность в воде Армстронг и др. (Armstrong et al., 1981) обсуждают водные потребности и ме- тоды сохранения водных ресурсов в небольших отдаленных общинах в районах вечной мерзлоты. Очевидно, что чем меньше потребление воды, тем больше до- мохозяйств может обслуживаться данной системой. Тем не менее, высокая стои- мость на душу населения для предоставления воды небольшому числу домаш- них хозяйств является проблемой.

179 Часть III. Освоение криолитозоны

Таблица 17.2. Потребление воды в жилых и общественных помещениях (по Armstrong et al., 1981).

Местоположе- Потребление Условия Примечания Ссылка ние (л/чел/сут)

Преимуще- Канада 625 Среднее значение Environmental ственно без для 2780 муници- Protection Калгари, Аль- 217 многолетне- пальных единиц, Service, 1977; берта мерзлых по- 1975. Среднее изме- Gysi & Lamb, род, водопро- ренное, 1972–1974 1977; Howe & вод США 240 Среднегодовое по- Linaweaver, 1967 требление, Западные Штаты Само обеспе- Честерфильд, 7,5 Среднее значение, Cameron, 1977 чение, вечная Северо-Запад- без жилых помеще- мерзлота ные Территории ний Уэйл Коув, Се- 11,5 веро-Западные Территории Перевозки ав- Йеллоунайф, 118 Среднее, Cameron, 1977 тотранспортом, Северо-Запад- 2,85 чел/дом вечная мерз- ные Территории лота 45–295 Интервал, среднее на дом Трубопроводы, Инувик, Северо- 480–550 Циркулирующее Smith et al., 1979 вечная мерз- Западные Тер- по трубам лота ритории Ф. МакФерсон, 250 Часть сообщества Северо-Запад- с трубопроводом ные Территории Йеллоунайф, 485 Stanley *Северо-Запад- Associates ные Территории Engineering Ltd., Уайтхорс, *Юкон 1680 Среднее за год 1929

1135–2500 Интервал Доусон Сити, 3630–9080 Интервал *#Юкон Фаро, *Юкон 790 Среднее за год Cormie, in Armstrong 570 Хэйнс Джанкшн, et al., 1981 Юкон Майо, Юкон 2730 о. Уотсон 820 Фэйрбенкс, 650 Среднее за год Smith et al., 1979 *Аляска Гомер, *Аляска 1630 *Потребление воды для предотвращения промораживания труб # утечки

Минимальный объем воды для существования в общинах составляет около 5,7 л/день для здорового человека (Freedman, 1977). Это включает в себя питье, приготовление пищи, личную гигиену и стирку. Среднее домашнее хозяйство

180 Глава 17. Коммунальное хозяйство

в северном городе требует дополнительной воды, которая может быть распреде- лена на туалет (40 %), купание (30 %), стирку (15 %), кухню (13 %) и 2 % для дру- гих целей. Это средние показатели для случаев, когда вода обеспечивается си- стемой труб. Общество использует дополнительную воду для пожаротушения, промывки труб, потери для предотвращения замерзания в системах отопления и охлажде- ния (называемой спуском жидкости), полива зелёных насаждений, уборки улиц, есть также утечки. Если есть какая-либо индустрия и торговля, это может значи- тельно увеличить потребности. В таблице 17.2 приведены некоторые типичные значения потребления в Северной Америке.

17.2.6. Методы транспортировки воды Метод транспортировки воды определяет потребление воды. В районах веч- ной мерзлоты используются три основные системы, а именно: самостоятельно, перевозка автотранспортом и трубы. Самостоятельная доставка неэффективна, малопроизводительна и может нанести ущерб здоровью (White & Savior, 1974). Она сейчас практически не используется, но способствует плохим условиям жизни в некоторых местных общинах. При транспортировке методы сохранения очень важны из-за высокой стоимо- сти воды. Минимальный приемлемый уровень обслуживания составляет 45 л/чел/сутки в Северо-Западных территориях (Cameron et al., 1977), хотя жела- тельно 70–80 л/чел/сутки. Этот метод используется в более организованных не- больших поселениях, таких как Теслин, Юкон. Он обеспечивает полную заня- тость, по крайней мере, для одного человека, который совершает объезд каждого дома, накачивая воду и обычно откачивая сточные воды. Затраты включают гру- зовик, его техническое обслуживание и заплату оператора, а также предоставле- ние подходящего источника воды. Трубопроводные системы могут поставлять гораздо больше воды. Инувик и Форт Макферсон являются примерами того, где система построена для предот- вращения замораживания воды в трубах с использованием теплоизоляции. В условиях низкого спроса в холодную погоду может произойти замерзание. Вода может быть достаточно холодной, и её нужно нагревать, чтобы использовать си- стему зимой. Преимущество этой системы заключается в том, что общее исполь- зование воды ниже, чем там, где вода течёт постоянно. Альтернативой является то, что вода течет через трубы под постоянным дав- лением, при этом избыточная вода возвращается обратно к источнику. Даже в районах, не связанных с вечной мерзлотой, количество воды, используемой при спуске, может быть очень высоким, например, в Джаспере, Альберта, Associated Engineering Services Ltd (1975) сообщили о средних годовых показате- лях 270 л/чел/сутки для внутреннего использования и 140 л/чел/сутки для спуска воды. Расход ещё выше зимой. Трубы могут быть размещены в коробах с теплоизоляцией под или над зем- лей (рис. 17.1 и 17.3). Короб является туннельной системой, охватывающей трубы в изолированном канале (Smith & Heinke, 1981; Carefoot et al., 1981). В Рос- сии обычно весь посёлок отапливается от центральной установки парового / во- дяного отопления, а питьевая вода не замерзает вблизи труб с горячей водой. В Северной Америке могут потребоваться тепловые линии, чтобы вода не замер- зала во время сбоя в обслуживании. Типичный короб над землей состоит из изо- лированной коробки с трубами холодной и горячей воды и электрических

181 Часть III. Освоение криолитозоны

кабелей, канализационных линий, а также тепловой трассы, установленной на сваях (рис. 17.1 и 17.4). Он должен быть подключен к каждому зданию и зна- чительно усложняет циркуляцию движения в посёлке. Надземные короба исполь- зуются там, где уровень грунтовых вод слишком высок, чтобы использовать под- земный, но они использовались почти исключительно до 21-го века. Проблема с ними заключается в том, что их очень дорого заменить, например, замена 17-километрой системы в Инувике стоила 140–170 млн долл. США в 2015 году. Деревянные сваи, как правило, гниют и разрушаются, осадка и пучение могут вы- звать изменение направления потока воды в трубах, утечки и обрыв электриче- ских кабелей. Более подробную информацию можно найти в Northern News Services (2011).

Рис. 17.3. Подземные или надземные переходы устанавливаются на местах пересечений коробов с дорогами, Инувик, Канада. © S. A. Harris

В Канаде правительства территорий поощряют малые сообщества к модер- низации своих трубопроводов. Подземная система предпочтительна для плани- рования, проектирования и эстетических соображений. Короба могут нести пить- евую воду, канализацию, телефонные кабели, телевизионные кабели, оптоволоконную связь и электричество. Они используются в субарктическом кли- матах, где по меньшей мере один месяц среднемесячная температура воздуха выше 10 °C, например, в Анкоридже и Фэрбенксе, Аляска, Уайтхорсе и Доусоне, Юкон, Йеллоунайфе, Северо-Западные территории и Готаабе, Гренландия. Трубы защищены от замерзания изоляцией, а также путем периодического спуска воды, нагрева и рециркуляции воды в периоды низкого потребления воды для обеспечения непрерывного потока. Изоляция (5–7,5 см) необходима, чтобы при подземной прокладке избежать оттаивания прилегающих мёрзлых грунтов или подземного льда. Зачастую значительное количество гравия помещается в траншею вокруг трубы или короба, чтобы предотвратить оттаивание вечной мерзлоты, богатой льдом, как в Доусон-Сити. Воздух (9 °С) циркулирует через ко- роб. В других местах нагревание осуществляется путём добавления горячей

182 Глава 17. Коммунальное хозяйство

воды в водопроводную трубу или путем помещения нагревающей проволоки вдоль внутренней или наружной поверхности устройства по всей длине, но всегда внутри изоляции. Нагревательная прово- лока использует 12 Вт/м в Южной Гренландии и 20 Вт/м на Севере. Небольшая мощность (8–10 Вт/м) используется внутри самой трубы. Все системы трубопроводов со- стоят из одной или нескольких не- прерывных петель, начинающихся на центральной насосной станции. Вода закачивается в петлю с тем- Рис. 17.4. Схема типичного надземного ко- пературой между 4 °С и 7 °С и воз- роба в Северной Америке: холодный воздух вращается при 1–4 °С. Если вдоль (cold air), фанера (plywood), нагревательный трубы устроено электрическое кабель (heat trace pipe), канализация (sewer отопление, как в Гренландии, вода line), внешняя оболочка из оцинкованного может накачиваться при 1 °С и воз- железа (galvanized steel outer shell), покры-

1 . тие (cover), теплоизоляция из полистирола вращается при 0, °С (XEPS-extruded expanded polystyrene Там, где для поддержания не- insulation), электрические кабели (electrical прерывного потока используется cables) спуск воды, в петле должна быть серия точек спуска. Это может при- вести к тому, что потребление воды достигнет 5000 литров в день на человека. Трубы могут использоваться либо одиночными, либо групповыми водопользова- телями, например, квартирами, в таком случае используются двойные трубы и меньшей (5–15 см) обратной линией. Предпочтительнее одиночный трубопро- вод. Для оттаивания труб можно использовать пар или горячую воду (обычно с использованием горячей воды от генераторов). Смит и Хейнке (Smith and Heinke, 1981 год, стр. 10) дают смету расходов на строительство водопроводных и канализационных линий в Канаде в 1981 году, самым дешёвым из которых является надземный трубопровод на уровне $50–100 / м. В то время подземные трубопроводы стоили $ 100– 300 / м, а эксплуатационные расходы на поверхности — $200–400 / м, подземные короба — $400–1 200 / м, а надземные короба — $600–1800 / м. Средний срок службы коробов составляет около 50 лет, после чего необходим существенный ремонт или замена. Вот почему в большинстве современных конструкций, если возможно, используются подземные трубопроводы. Тем не менее, может наблю- даться значительная утечка, поскольку возраст подземных труб возрастает, и они подвергаются повторяющимся или возрастающим нагрузкам при пучении и осадке. Там, где есть горячие источники, как в Исландии, тёплые родниковые воды транспортируются в трубах большого диаметра на расстояние более 20 км до таких городов, как Рейкьявик в Исландии, лишь с небольшой потерей температуры. В Гренландии уникальным явлением является летняя водная ли- ния. Эти неизолированные трубы лежат на земле, но транспортируют воду в пе- риод без морозов (Rosendahl, 1981). Осенью эти трубы сливаются

183 Часть III. Освоение криолитозоны

и не используются в течение оставшейся части года. Это экономит деньги на строительных расходах, но эта система не может использоваться в более хо- лодном климате.

17.3. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ Отходы можно разделить на твердые отходы и сточные воды. Оба типа могут вызвать проблемы с передачей болезней или нарушением окружающей среды, если не будут обработаны должным образом. Методы неуклонно модернизиру- ются (Heinke, 1974; Slupsky, 1976; Rosendahl, 1981; Balmér, 1981; Smith & Heinke, 1981). Хорошие библиографии предыдущих методов можно найти у Snodgrass (1971) и Cameron & Smith (1977).

17.3.1. Очистка и утилизация сточных вод Характер системы распределения воды во многом определяет характери- стики сточных вод (Smith & Heinke, 1981). Общественные сточные воды можно разделить на четыре основные категории: неразбавленные отходы, умеренно разбавленные сточные воды — «черная вода» («black water»), обычные сточные воды — «серая вода» («grey water») и очень разбавленные сточные воды. Обычно люди производят сточные воды, попадающие, по меньшей мере, в две из этих категорий. Для каждой категории требуется особая очистка.

17.3.1.1. Неразбавленные сточные воды Это продукты использования ковшовых туалетов, которые используются в не- больших поселениях, где стоимость использования труб слишком высока. В иде- але «медовые мешки» («honey bags») собираются регулярно и доставляются в специальную яму для захоронения как можно дальше. Она должен находиться в зоне, не используемой для других целей, и следует регулярно их проверять, чтобы гарантировать минимальный риск загрязнения водоснабжения (Heinke & Prasad, 1977). Яма должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить не ме- нее 0,5 м3 на человека в год. Она должна быть покрыта и обработана известью, когда заполнена. Она функционирует как гигантский резервуар для хранения, без разложения. Патогены могут быть жизнеспособными на протяжении десятиле- тий. Анаэробное разложение возможно, но неэкономично. В прибрежных районах Гренландии такие отходы сбрасываются в море (Rosendahl, 1981), как и некото- рых районах Российской Арктики. Сжигание можно использовать (Eggner & Tomlinson, 1978). Однако могут воз- никнуть проблемы с работой такого предприятия в небольшом поселении, и это дорого. Другой альтернативой, используемой на Южной Аляске, является ис- пользование тундровых прудов в качестве очистных сооружений и установок для очистки сточных вод (Schubert & Hintzman, 1994). Пруды представляют собой естественные, заполненные водой впадины в низинных и дельтовых районах, об- разованные ледниками или термокарстом. Они должны быть достаточно глубо- кими, чтобы не замерзнуть до дна, и иногда подстилаются слоем органического вещества и мерзлых тонкодисперсных отложений, включая ледовый комплекс, или едому. Они обеспечивают полную изоляцию, структурную целостность даже при неустойчивых грунтовых условиях, а также низкие эксплуатационные рас- ходы (Smith & Finch, 1983, Environmental Protection Service, 1985). Их конструкция регулируется Wastewater Regulations of the State of Alaska 18 AAC 70 (1990).

184 Глава 17. Коммунальное хозяйство

17.3.1.2. Умеренно разбавленные отходы Это продукты, выходящие из резервуаров-хранилищ, канализационных кол- лекторов и вакуумных коллекторов, называемые «черной водой» («black water»). Обычное аэробное разложение является осуществимым и практичным при температуре 20 °C с минимальным сроком хранения 30 дней (Prasad & Heinke, 1981). Анаэробное разложение при более низких температурах требует большей доли метаногенных бактерий в реакторе в сочетании с более длитель- ным временем содержания. Часто используется анаэробная фильтрация, но сточные воды и осадок нуждаются в дальнейшей обработке. Факультатив- ные метаногенные окислители (Dedysh & Dunfield, 2009) и аэрированные ла- гуны, окислительные канавы и физико-химические процессы также использу- ются поселений среднего размера. Факультативная лагуна — это самый дешёвый и самый распространённый вариант из-за низких операционных и ка- питальных затрат. Как лагуна, так и водосброс не должны замерзать зимой, по- этому они должны быть достаточно глубокими. Продолжительность задержания стоков составляет от 8 до 12 месяцев. Аэрированные лагуны требуют лучшего обслуживания, которое обычно не до- ступно, но окислительные канавы были достаточно успешными (Murphy & Rangarathan, 1974). Другие системы требуют защиты от замерзания и поэтому не часто используются. Физико-химические методы использовались локально, особенно вдоль трубо- провода Транс Аляска и при строительстве плотины вблизи залива Джеймс. Они являются очень дорогостоящими, трудоемкими и требуют специальных химиче- ских веществ и инкапсуляции, чтобы избежать замораживания. Однако они зани- мают меньше места, имеют постоянное качество стоков и минимальное воздей- ствие на участок. Они слишком дороги для обыкновенного длительного использования.

17.3.1.3. Сточные воды обычной концентрации Хруди и Ранига (Hrudey & Raniga, 1981) обсуждают характеристики сточных вод обычной концентрации, или «серой воды» («grey water»). Это продукты, воз- вращаемые трубопроводными системами и характеризующиеся широкими коле- баниями потока, органической нагрузки и содержания как токсичных веществ, так и фармацевтических химикатов. Содержание микроорганизмов велико, поэтому дезинфекция должна быть частью очистки. Шигеллез (бациллярная дизентерия) и гепатит А были среднем 73,9 и 21,1 раза в год обнаружены на Северо-Запад- ных территориях, и в остальной части Канады соответственно, между 1975 и 1979 годами включительно, что свидетельствует о последствиях отсут- ствия дезинфекции. При условии, что сточные воды дезинфицируются, их можно обработать теми же методами, что и умеренно разбавленные сточные воды. Они богаты питательными веществами, поэтому сточные воды могут обеспечить не- обходимые питательные вещества для парников. Бальмер (1981) обсуждает опыт Швеции в обработке этих отходов. Однако фармацевтические химикаты могут со- здавать проблемы, когда они попадают в поверхностные и подземные воды. Воз- можно, худшая проблема заключается в том, что, например, гормоны могут вы- звать у самцов рыб изменение пола.

185 Часть III. Освоение криолитозоны

17.3.1.4. Сильно разбавленные сточные воды Это сточные воды, поступающие из труб, где происходит непрерывный спуск воды для предотвращения замерзания канализационных труб. Они имеют боль- шой объём, но находятся при очень низкой температуре, поэтому тепло обычно добавляется к трубам, если трубы не находятся в подземных вспомогательных устройствах, например, в Коцбю, Аляска. К критическим факторам относятся тип трубы, устройство над или под землёй, глубина захоронения, изоляция, внешний вид короба, а также потери тепла во время обработки и удаления. Обычно ис- пользуются резервные устройства защиты от замерзания. В Уайтхорсе, Юкон, контролируемая смесь поверхностной воды 1–2 °С и грунтовых вод 4 °С явля- ется достаточной для предотвращения замерзания. Smith & Given (1981) обсуждают различные виды очистки, используемые в Ка- наде. Обычно метод выбирают в соответствии с требованиями регулирующих ор- ганов по чистоте сточных вод. Там, где требуются низкие БПК и взвешенные твердые вещества, используется короткая удерживающая лагуна и скрининг, как у реки Хей, Форт Макферсон и Инувик на северо-западных территориях, и Уайт- хорс, территория Юкона. Миямото и Хейнке (Miyamoto & Heinke, 1979) описывают работу лагуны в Инувике, где БПК сокращаются на 30 % зимой и 90 % летом. Во- семьдесят процентов взвешенных твердых частиц осаждаются, а сточные воды выводятся в реку Маккензи. Нулевой сброс загрязняющих веществ необходим в некоторых ситуациях и предполагает использование длинной лагуны, например, на озере Уотсон, Юкон или Империал Ойл в Туктояктуке, Северо-Западных территориях. Лагуны имеют гораздо большую ёмкость, но сточные воды по-прежнему содержат неко- торые загрязняющие вещества. Лагуна должна быть глубже 2 м, чтобы избежать замерзания зимой, и запах может быть проблемой. Когда требуются более жесткие меры контроля качества сточных вод, как, например, на Аляске, необходимы установки вторичной обработки, такие как, например, вращающийся биологический контактор. Это очень дорого из-за боль- шого объема воды. В этих случаях обычно избегают предупреждающего замер- зание спуска воды из линий, чтобы снизить затраты на вторичную очистку. В Ка- наде в холодных районах только Черчилль и Томпсон, Манитоба и Кармакс, Юкон имеют механические очистные сооружения. Есть поселения, принадлежащие большим компаниям, такие как Тонек на Аляске, где всего около 200 человек, в основном местное население. Район находится рядом с крупнейшим угольным месторождением на Аляске, и поблизо- сти находятся запасы нефти. 90 домов и объектов обслуживаются современной водопроводной системой (ACDCIS, 2008), так как жители получают хорошую за- работную плату. Сточные воды от каждой семьи химически и биологически обра- батываются в лагуне, а затем выпускаются в окружающую среду. В России име- ется опыт применения отапливаемых очистных сооружений в Арктике.

17.3.2. Утилизация твердых отходов Это одна из самых забытых областей санитарии в Арктике. В прошлом отходы хранили в доме в бочках на 180 л. Среднее производство отходов составляло 1– 1,6 л/чел/сутки, в зависимости от того, сжигается ли какая-то часть мусора перед удалением. Отходы следует собирать один или два раза в неделю, и хранить от- дельно от жидких отходов. Если грузовики не закрыты, часть мусора сдувается.

186 Глава 17. Коммунальное хозяйство

В течение большей части года отходы не могут быть легко покрыты грунтом, в то время как низкие температуры минимизируют деградацию отходов, которые по существу находятся в холодном хранилище (Straugn, 1972). Kent et al. (2003) дают рекомендации о том, как следует планировать, эксплуатировать и обслужи- вать объекты твёрдых отходов в отчете для Северо-Западного территориального правительства. Там, где это возможно, предпочтительнее модифицированный полигон на склоне или в траншеях. В Тёнеке полигон находится примерно в 4,5 км от леса, и жители оставляют там свой мусор. Горючий материал сжигается при высоких температурах, но остальная часть неразделенного мусора затем покрывается грунтом. Сжига- ние всех горючих материалов сейчас является нормой на территории Юкона и на Аляске. К сожалению, низкотемпературное сжигание (300 °С) вызывает об- разование диоксинов (Kitano, 2001) и других летучих органических соединений и частиц, некоторые из которых являются канцерогенными (U. S. Environmental Protection Agency, 2008 г.). Проблема усугубляется покупками в крупных центрах, где покупают товары с большим количеством упаковки. Matsuura et al. (2008) обсуждают проблему на Аляске, приводя примеры того, как основные города и более 200 сельских об- щин справляются с этой проблемой. По крайней мере, 50 % последних не свя- заны с другими местами дорогой класса 1, поэтому должны обслуживаться на собственных полигонах. Последние, как правило, представляют собой неза- крепленные открытые свалки, и большую часть года захоронение мусора невоз- можно. Департамент по сохранению Аляски (2002 год) имеет классификационную схему; эти свалки классифицируются как мусорные свалки муниципальных твер- дых отходов класса III (MSWLF), и плата за удаление отходов отсутствует. MSWLF класса I имеют выровненную площадку для захоронения достаточного размера, которая заполняется в течение десятилетий, например, для Анкориджа и реки Игл, MSWLF занимает 1 112 886 м2, а сбор за вывоз в размере 15 долла- ров США за 5 м3 взимается за грузы, привезенные в грузовиках (Municipality of Anchorage, Alaska, 2008 г.). Крупные поселения, такие как Фэрбенкс, Аляска, могут позволить себе ис- пользовать измельчители, пресс-подборщики и высокотемпературные мусоро- сжигательные установки. Однако это дорого. При отсутствии автомобильной дро- билки необходимо найти место для выброшенных грузовиков, автомобилей, снегоходов и бытовой техники. Когда они измельчаются, их обычно помещают в другие твёрдые отходы.

Рекультивация полигона твердых отходов города Якутска, по сообщениям СМИ, который находится на 9-м км Вилюйского тракта, и строительство новых объектов по обращению с твердыми отходами начнется в 2020 году. Подобное мероприятие будет проведена впервые в условиях вечной мерзлоты. Этот по- лигон эксплуатируется с конца 60-х годов прошлого века. На рекультивацию по- лигона республика получит 547 млн рублей из федерального бюджета. На пер- вом, техническом этапе, будет установлен защитный экран из нескольких слоев: выравнивающего, двойного геотекстиля, полимерного листа, песка и ре- культивационного слоя. Кроме того, установят скважины для наблюдения, вы- хода биогаза и термическую скважину. Второй биологический этап рассчитан на 4 года. Речь идет о восстановлении территории для использования и озеле- нении. Создание нового полигона размещения твердых отходов мощностью около 120 тысяч тонн в год намечено на 26 км Вилюйского тракта.

187 Часть III. Освоение криолитозоны

17.4. ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ Современная жизнь становится все более зависимой от электричества. Су- ществует три основных способа его создания: сжигание угля, сжигание природ- ного газа и использование гидроэлектроэнергии. Последнее создает незначи- тельное загрязнение и является предпочтительным вариантом, а методы и трудности обсуждаются выше. В Северном полушарии Россия имеет около 65 % территории, занятой вечной мерзлотой. Когда в 1960-х годах началось интенсивное освоение Сибири, при- шлось поставить пять трансмиссионных сетей по всей стране (Московская объ- единенная электросетевая компания, 2004). Восточные, центральные и север- ные линии должны пересечь зоны с вечной мерзлотой. Северная энергосистема пересекает более 86 000 км (Иркутская электросетевая компания, 2014 г.). Китай начал строительство линий электропередачи в северо-восточной зоне вечной мерзлоты, но ей пришлось расшириться через плато Цинхай-Тибет с ли- нией передачи железной дороги Цинхай-Тибет, построенной в 2005 году (Wei, 2009 г.). Впоследствии проект интеграции был завершен в сентябре 2011 года (Yan et al., 2012), в то время как строительство новой магистральной линии элек- тропередачи Юйшу-Цинхай главной сети 330 кВ началось в 2012 году (Cheng et al., 2013). В Северной Америке линия электропередачи Гидро-Квебек переносит элек- тричество в США. Это линия переменного тока 735 кВ, отчасти по зоне споради- ческого распространения вечной мерзлоты, была введена в эксплуатацию в 1965 году (U. S. Arctic Research Commission Permafrost Task Force, 2003). На Аляске линия Хили в Фэрбенкс также пересекает зону спорадического распро- странения многолетнемерзлых пород (Wyman, 2009). Вторая линия 230 кВ всту- пила в эксплуатацию в 2003 году, и есть две линии, пересекающие сезонно про- мерзающую зону, соединяющую Кенай и Анкоридж и Хили-Уиллоу. Поскольку большая часть севера малонаселена, там относительно мало крупных энергети- ческих проектов, но много небольших местных линий (Fortier & Allard, 2004).

17.4.1. Проблемы фундаментов линий передач в зоне вечной мерзлоты Основными проблемами для строительства линии электропередачи являются морозное пучение, осадка при оттаивании (Wen et al., 2012), наледеобразование, изменения растительного покрова, опустынивание и деградация вечной мерз- лоты (Yu et al., 2009). Морозное пучение — самая большая проблема в России и Северной Америке. На Аляске 10-метровые сваи были подняты на 1–2 м за счет морозного пучения, что привело к большим затратам на ремонт (Lyazgin et al., 2004b). К северу от Тюмени, Россия, годовая величина пучения может со- ставлять до 20 см/год, с дифференциальным пучением 5 см/год. После 20 лет эксплуатации максимальное отклонение столба может составлять 2,5–2,7 м (Lyazgin et al., 2003). В северо-восточном Китае ряд столбов на линиях электропередачи рухнули из-за морозного пучения. В 1997 году была завершена линия электропередачи 220 кВ «Халар-Якехи», но в 2003 году столб «N29» разрушился из-за дифферен- циального пучения и осадки (Jiang & Liu, 2006). Любые нарушения, которые изме- няют прочность окружающего грунта, могут привести к разрушению опор. Основ- ные факторы, влияющие на выбор маршрута и расположение опор, включают в себя геологическую среду, опасные явления, такие как обледенение и линии

188 Глава 17. Коммунальное хозяйство

разломов, температурную нестабильность, экологические условия (Liu et al., 2008; Cheng et al., 2009; Qian et al., 2009).

Рис. 17.5. Наледи вдоль долины реки Туотуохе, прилегающей к линии высоковольтной пе- редачи Цинхай-Тибет (You et al., 2015, с разрешения)

Рис. 17.6. Подземные воды, проникающие в котлован при установке опоры линии электро- передач, долина реки Туотуохе. © Cheng Guodong

189 Часть III. Освоение криолитозоны

Примером опасной ситуации является влияние вечной мерзлоты на поймен- ных равнинах в предгорьях на плато Цинхай-Тибет. Вода спускается по склонам через трещины и талики в горах, которые обычно постилаются сплошной вечной мерзлотой, и способствует высокому уровню грунтовых вод на более низких вы- сотах, особенно вдоль речных долин. Присутствие их обозначено наледями (рис. 17.5) и пинго. Когда предпринимается попытка установить столб, экскаватор проникает во влажный грунт, и котлован заполняется водой (рис. 17.6). Иногда оттаивание грунта вокруг столба приводит к тому, что вода выходит на поверх- ность в виде источников летом и наледей зимой. В этих случаях столбы должны быть защищены дополнительными термосифонами или брошены (рис. 17.7).

17.4.2. Типы фундаментов опор Устойчивость линий электропередач в основном зависит от взаимодействия фундаментов и вечной мерзлоты. Выбор правильного типа фундамента может значительно снизить проблемы с морозным пучением как при сезонном промер- зании, так сезонном оттаивании (Guan & Wu, 2010). В большинстве стран выбор фундаментов столба зависит от напряжения линий электропе- редачи. В Соединенных Штатах и Ка- наде для низковольтных линий электропередачи используются фундаменты с неглубокой глуби- ной заложения. Например, линия магистральных линий Онтарио с одноконтурной линией

Рис. 17.7. Эволюция нарушения, воз- никшего в результате прохождения через толщу вечной мерзлоты сква- жины для установки фундамента опоры линии электропередач на пойме реки Туотуохе (You et al., 2016). По вертикальным осям высота (elevation) над уровнем моря, м, по горизонтальной оси расстояние (distance), м. Этапы: во время строи- тельства (during construction), начало следующей зимы (the following early winter), конец следующей зимы (the following late winter), до 2014 (until 2014): активный, или сезонно-талый слой (active layer), вечная мерзлота (permafrost), подмерзлотные воды (subpermafrost water)

190 Глава 17. Коммунальное хозяйство

115 кВ построена на вертикальных деревянных столбах со стальными консолями и средним пролетом 150 м. Сваи размещаются в пробуренных отверстиях глуби- ной 2,4–2,7 м, которые заполняются грунтом обратной засыпки. Во влажных зо- нах они могут быть помещены в рифленые железные круглые кессоны, заполнен- ные фрагментами породы. Стойки и бревна также могут использоваться в качестве опоры вместе со стальными гвоздями в скальных грунтах. Высоко- вольтные линии электропередачи строятся на четырёх установленных или набивных сваях на глубине 10–30 м. Глубина установки свай зависит от напряже- ния, типа вечной мерзлоты, расположения линии и сил морозного пучения (Гурь- янов, 1998). В России для фундаментов линий электропередачи 6–10 кВ используются стальные трубы или шнековые сваи из нержавеющей стали, установленные на глубине 5–9 м. Для линий электропередачи 35–110 кВ и 220 кВ диаметр свай увеличен до 630 мм или 720 мм. Установка сваи в вечной мерзлоте включает ис- пользование удара, вибрации или парового молота (PKB Company, 2014). На вы- соковольтной линии электропередачи на севере Тюменской области Западной Сибири в основном используются стальные сваи диаметром 325 мм, установлен- ные на глубине 6–8 м, а железобетонные сваи, установленные на глубине 6– 10 м, являются альтернативой (Lyazgin et al., 2004a). Морозное выпучивание в глинистых грунтах вызвало серьезные проблемы, что привело к экспериментам с другими типами фундаментов (Cheverev et al., 2006). В Китае открытые кессонные, трапециевидные фундаменты и литые основа- ния использовались в сезонно-мерзлых грунтах, например, в районе Хулунбуир (Sun & Wang, 2009). Li et al. (2015) обсуждают результаты двух лет (2011–2012 гг.) мониторинга полученных характеристик промерзания-оттаивания вокруг различ- ных видов опор. Результаты показывают, что активный слой у опор на 0,67– 1,74 м глубже, чем в соседней ненарушенной области. Бетон проводит тепло быстрее, чем грунт, так что узкая бетонная колонна на плите вызывает меньшее изменение температуры грунтов, чем коническая колонна. Оба характеризуются более низкими температурами поверхности вокруг бетона зимой и более высо- кими температурами летом. Наблюдалась также большая продолжительность промерзания и оттаивания. Li et al. (2015) также моделируют влияние прогнози- руемого изменения климата на 2,6 °C в течение следующих 50 лет. В случае высоковольтной линии электропередачи Цинхай-Тибет маршрут был выбран так, чтобы избежать природных заповедников и нанести как можно меньше ущерба экологии (Wang et al., 2014). Строительство проводилось зимой, а четыре типа фундамента (рис. 17.8) использовались в соответствии с местной ситуацией. Отрывались котлованы, и столбы устанавливались в вечной мерз- лоте. Сваи использовались там, где это было обосновано, но там, где были силь- ное смерзание, с большим количеством льда, использовался цилиндрический фундамент. Там, где был мощный лёд и уязвимая вечная мерзлота, реки, поверх- ностные воды и мелкие грунтовые воды, были использованы сваи. Земля вокруг опор была покрыта гравийной подушкой. Строительство прохо- дило в зимний период. Бурение обычно проводилось с помощью роторных сверл. Там, где были сомнения относительно термической стабильности фундаментов, были установлены термосифоны для борьбы с повышением температуры (рис. 17.9). Необходимо тщательно контролировать заливку цемента in situ. Чем выше температура формования, тем лучше качество полученного бетона (Zhu & Wang, 2011). Однако это влияет на окружающую вечную мерзлоту. В результате

191 Часть III. Освоение криолитозоны

формование целесообразно проводить при температурах около 6–8 °С, когда температура воздуха выше 15 °С, и при 10 °С при более низких температурах (He, 2008, Ma et al. 2013). Компактность засыпки должна составлять более 80 % (Gar et al., 2011).

Рис. 17.8. Типы фундаментов, выбранные Qinghai-Tibet DC Interconnection Project, слева направо, цилиндрический фундамент с площадкой; сборный конический фундамент, фун- дамент из цилиндрического конуса и свая (по Wang et al., 2014)

Рис. 17.9. Размещение термосифонов, используемых для охлаждения грунта вокруг осно- ваний опор линии электропередачи вдоль транспортного коридора Цинхай-Тибет (из Wang et al., 2014)

192 Глава 17. Коммунальное хозяйство

Yu et al. (2015) сообщили о результатах четырёхлетнего наблюдения за 130 опорами вдоль линии электропередачи Цинхай-Тибет вдоль маршрута с 550 км вечной мерзлоты. 10 столбов с фундаментами, глубоко погруженными в вечную мерзлоту с использованием термосифонов, промёрзли в грунте через 2– 3 месяца после завершения установки. Опоры, у которых были заложены сваи на небольшой глубине, и не было термосифонов, не замёрзли и в течение 2–3 лет. Влияние конструкции зависело от степени охлаждения термосифонов по сравне- нию с увеличенным тепловым потоком от опор. Последний увеличил оттаивание вблизи свай на 2 м относительно близлежащих ненарушенных участков. Большая часть осадок происходила на льдистых участках вечной мерзлоты. Все опоры ис- пытывали осадки в течение четырёх лет мониторинга, по-видимому, из-за частич- ного оттаивания подземного льда, но в пределах допустимых значений.

Устройство фундаментов ЛЭП на вечномерзлых грунтах связано с трудностями доставки на место монтажа сборных фундаментов. В России используют свай- ные фундаменты, сохраняя грунты в мерзлом состоянии. Применяются также незаглубленные, анкерные и комбинированные фундаменты, которые выпол- няются с предварительным бурением скважин. При сооружении ЛЭП на глини- стых грунтах часто происходит пучение фундаментов опор. Поэтому фунда- менты устанавливаются ниже активного слоя, а также со свайными ростверками с зазором между ростверком и землей не менее 0,15 м. Важно определять продолжительность смерзания свай с грунтами основания. По СП 50–102–2003, глубина инженерно-геологических выработок должна быть не ме- нее чем на 5 м ниже проектируемой глубины заложения нижних концов свай при их рядовом расположении и нагрузках на куст свай до 3 МН. Глубина погру- жения свай в грунт, воспринимающих выдергивающие или горизонтальные нагрузки, должна быть не менее 4,0 м. Сваи и свайные фундаменты следует рассчитывать по прочности материала и производить проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения, если основание сложено пучинистыми грунтами.

193 Часть III. Освоение криолитозоны

Глава 18. СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

18.1. ВВЕДЕНИЕ Самые большие области вечной мерзлоты в северном полушарии простира- ются как в северной части Северной Америки, так и от юго-западной Европы до Восточной Сибири. Растительность изменяется от альпийской и луговой тундры в Скандинавии, на юге и востоке до тайги (taiga), хвойных лесов Север- ного полушария, состоящих преимущественно из ели, пихты, лиственницы и сосны. Тайга является самым обширным лесом в мире (Рис. 18.1). В Восточной Сибири зона вечной мерзлоты, или многолетняя криолитозона (cryolithozone) достигает северо-восточного Китая и северной Монголии. Многолетнемерзлые породы распространены в северной части бореального леса (boreal forest) (др.- греч. Βορέας, или «северный», так называют тайгу в Северной Америке) на се- вере Канады, простирающейся к северу от тундры и северных полярных пустынь. Эти леса имеют небольшое количество древесных пород и характерный подле- сок. При прослеживании к северу деревья становятся меньше и реже располо- жены на севере, заменяясь кустарниковой тундрой с уменьшающимся размером и меньшим количеством видов кустарников. Они уступают место редким травам, мхам и лишайникам, но есть и холодные арктические пустыни, где мало осадков и растений.

Рис. 18.1. Распространение тайги (бореальных лесов) в Северном полушарии

Несмотря на суровый холодный климат, люди довольно давно использовали вечную мерзлоту. Это может быть, вероятно, потому что им удалось выжить в су- ровых климатических условиях в Азии и Берингии (Beringia) (биогеографиче- ская область и палеогеографическая страна, связывавшая северо-восточную Азию и северо-западную Северную Америку в ледниковый период),

194 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

и, следовательно, они давно приспособились к выживанию в таких условиях (Мо- чанов и др., 2008). В основном это были охотники, скотоводы и рыбаки на севере, а также пастухи на юге в лесных и степных районах Монголии, в Тибете. Они ис- пользовали для жилищ древесину и ямы в северных частях леса, вместе с иглу (снежный дом) и круглыми палатками, покрытыми шкурами на крайнем севере. В Якутии подобные палатки использовались летом, а зимой эти люди переез- жали в дома с утеплением (Рис. 18.2). Палатки — временные разборные жи- лища — имеют разные названия в разных культурах, например, юрты в Монго- лии, яранги у чукчей, ураса у якутов, чумы у финно-угорских, кетско-енисейских и тюркских народов (Рис. 18.3). Их можно было быстро установить и разобрать так же быстро, чтобы они хорошо подходили для выпаса скота летом.

Рис. 18.2. Традиционный зимний дом якутов — балаган, Якутск. © S. A. Harris

К концу последнего ледникового максимума люди одомашнили некоторые виды животных, такие как северный олень и собака (Vila et al., 1997), и они по- могли им выживать в различных климатических зонах вплоть до промышленной революции. Даже сегодня остатки этого партнерства существуют на севере Азии (Рис. 18.3) и в холодных степях Центральной Азии. Охотники постепенно нано- сили ущерб видам, которые могли их кормить, например мамонты (Melltzer & Mead, 1982; Martin, 1984; Martin и Steadman, 1999; MacPhee, 1999), хотя измене- ние климата, несомненно, ускорило гибель многих видов, адаптированных к хо- лодному климату Берингии и Азии. Например, известно о гибели мамонтов, хотя выжили примерно до времени 4 тыс. лет назад на изолированном острове Врангеля в Северном Ледовитом оке- ане (Vartanyan et al., 1995). Хотя общий эффект экспансии людей заключался в том, что она способство- вала исчезновению как растений, так и животных, они одомашнили некоторые виды, которые, по их мнению, были полезны для их выживания. Вдоль

195 Часть III. Освоение криолитозоны

Арктического побережья Евразии северные олени стали одомашненными как вьючные животные (Рис. 18.3 и 18.4), и стада представляют собой ценный источ- ник пропитания и одежды. Точно так же инуиты (англ. Inuit, инуктитут: ᐃᓄᐃᑦ — «люди», группа коренных народов Северной Америки, проживающая на около трети северных территорий Канады) обнаружили, что собаки хаски хо- роши как ездовые собаки в Северной Америке. В южных районах вечной мерз- лоты в России, Китае и на прилегающих территориях основными одомашнен- ными видами были верблюды (3000 лет до н. э.) и лошади (4500 лет до н. э.), которые обычно использовались в качестве вьючных животных (Crandall et al., 1997)., Козы (Zeder & Hess, 2000) и некоторые виды свиней, крупного рогатого скота, овец и яков использовались в качестве домашнего скота примерно с 7 тыс. лет назад.

Рис. 18.3. Лагерь оленеводов в летнее время в устье Оби, недалеко от Салехарда, Запад- ная Сибирь. © S. A. Harris

Рис. 18.4. Олени тянут сани зимой в Сибири. © Yakutia-Reindeer-Tours

196 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

Рис. 18.5. Современное землепользование (land use) в России. Обратите внимание, что горные районы Восточной Сибири не разграничены, равно как и месторождения нефти и газа: зерно (grain), животноводство (livestock), другие зерновые (other crops), молочное животноводство (dairy farming), лесистые местности (woodlands), орошаемый хло- пок(irrigated cotton), фрукты, виноградники (fruit, vineyards), лес (forest), пустыня или полу- пустыня (desert, or semidesert), тундра (tundra), обширное болото (extensive swamp)

Территория тайги по всей Сибири представляет собой обширное охотничье угодье для кочевых племен, но только некоторые районы пригодны для выращи- вания растений даже сегодня (Рис. 18.5). Сельское хозяйство Сибири развива- лось позже, чем где-либо еще, потому что у жителей были только элементарные навыки культивирования растений (Наумов, 2006). Их палки для копания были не в состоянии справиться с суровыми почвенными условиями, но развитие бронзовых орудий позволило им перейти к более сидячему образу жизни на реке Тобол и в бассейне Минусинска. Эти люди андроновской культуры одомаш- нили овец, коров и лошадей, но теперь могли выращивать и пшеницу, которую они обменивали с китайцами на юге своих земель (Mote, 1998). В 7–2 вв. до н. э. представители тагарской культуры ввели орошение в районе Минусинского бассейна в верховьях Енисея. В конце концов, плуг начал использоваться в Кыргызском каганате в 8 веке н. э. Это было первое независимое сибирское государство, и эти люди занима- лись земледелием, культивированием проса, ячменя, пшеницы и конопли, а также кочевым скотоводством. Симмонс (Simmons, 1989) даёт краткое описание некоторых самых ранних дат использования возделываемых культур. Пшеница и ячмень выращивались ази- атскими земледельцами на протяжении более 9 тыс. лет, а яблоки и абрикосы росли на северных склонах Тянь-Шаня в Казахстане. Большое разнообразие трав использовалось в качестве лекарств.

197 Часть III. Освоение криолитозоны

В районах вечной мерзлоты Северной Америки инуиты развили культуру, основанную на охоте на тюленей и лове рыбы на каяках (эским. qajaq ᖃᔭᖅ, «по- крытая» — одно-, двух- или трёхместная промысловая лодка народов Арктики), с каркасом из дерева, кости или китового уса и обтянутых кожей тюленей или других животных. Они охотились на моржей и тюленей, вырезая отверстия во льду и убивая тюленей, когда они поднимались, чтобы дышать. Когда у них была такая возможность, они убивали китов, которые давали и мясо, и масло для приготовления пищи, а также свет в период зимней темноты. Собаки хаски использовались, чтобы тянуть сани, и они строили иглу, чтобы жить зимой. На юге они сосуществовали с индейскими племенами, например, в Куджара- пике, которые охотились и ловили различных млекопитающих, включая карибу (североамериканские подвиды северного оленя). Рыбная ловля велась обеими группами коренного населения, и она основывалась на ловле лосося вдоль ти- хоокеанского и атлантического побережья и арктического гольца в северных пресноводных озерах.

18.2. ЗОНАЛЬНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СИБИРИ На Рис. 18.6 показано распределение растительности по Сибири (Knystautas, 1987) вместе с зонами вечной мерзлоты. Хотя тайга простирается на запад в Ев- ропу, она не везде подстилается вечной мерзлотой. Зона растительности варьи- руется от арктической тундры на севере до лесотундры, тайги, смешанного леса, лесостепи, степи, полупустыни и пустыни на крайнем юго-западе. Общая пло- щадь тайги в два раза превышает площадь тропических лесов Амазонки и явля- ется крупнейшим в мире хвойным лесом. Сибирь подверглась только ограничен- ному оледенению, сосредоточенному на горных хребтах, поэтому здесь имеются большие территории, покрытые континентальными отложениями, а также аллю- виальные террасы вдоль северных рек. Это обеспечивает подходящие почвы для деревьев и, возможно, для сельского хозяйства. Рис. 18.7 показывает разделение Сибири на западные, восточные и дальне- восточные районы. Вечная мерзлота имеет воздействие только на крайний север и горы на юге Западно-Сибирского региона. Большая часть территории вечной мерзлоты находится в восточных и дальневосточных регионах, включая горы и равнины. Вечная мерзлота распространяется на юг, на север Монголии и на се- веро-восток Китая. Многолетнемерзлые породы широко распространены в север- ной части Цинхай-Тибетского нагорья, которое в основном покрыто высокогор- ными тундрами и степными пастбищами. Большая часть южной границы современной многолетней криолитозоны ле- жит на некоторой глубине, например, 100–200 м в Западной Сибири, и обозна- чает границу распространения реликтовой вечной мерзлоты (relict permafrost), образовавшейся во время предыдущих крупных похолоданий, кото- рые в других местах представлены ледниковыми отложениями. Тем не менее, мощный горизонт более молодой вечной мерзлоты также развился во время трёх основных последних неогляциальных явлений, начинающихся около 6 тыс. лет назад и заканчивающихся чуть более 100 лет назад, и продолжает образовы- ваться в поверхностных слоях литосферы (Рис. 4.3). Тайга в Азии — результат совместного влияния подземного слоя воды над вечной мерзлотой, обеспечива- ющей необходимую влажность для вечнозелёных деревьев, в относительно су- хом холодном климате.

198 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

Рис. 18.6. Зоны растительности (vegetation zones) Сибири и южная граница вечной мерз- лоты (limit of permafrost): полярная зона/тундра (polar zone/tundra), лесотундра (forest- tundra), тайга (taiga), смешанные леса (mixed forest), лесостепь (forest-steppe), степь (steppe), полупустыня (semi-desert), пустыня (desert), горные области (mountain regions)

Рис. 18.7. Границы трёх основных регионов Сибири к востоку от Уральских гор: Европей- ская часть России (European Russia), Западная Сибирь (West Siberia), Восточная Сибирь (Eastern Siberia), Дальний Восток (Russian Far East)

199 Часть III. Освоение криолитозоны

Рис. 18.8. Распространение бореальных лесов (boreal forest) в Северной Америке

Если бы не было вечной мерзлоты, на значительной части территории Сибири не было бы тайги. Поэтому современное потепление климата, которое многие ошибочно полагают за благо в России, на самом деле может лишь её одного из величайших богатств — леса.

Лес отличается по видовому составу и плотности с севера на юг. Северная часть имеет низкую плотность деревьев с подлеском мхов и лишайников. Она уходит на юг в густой лес, в основе которого лежат, главным образом, мхи, в то время как лишайники в основном встречаются на земле под сосновыми и лиственничными лесами. На западе существует переходная зона с широко- лиственными лесами, образующими переход в степную зону, с аналогичным ле- сом на побережье у Японского моря (Hays, 1993). Степь состоит из трав и осок, а полупустыне преобладают семейства злаковых, полыни, грудница, лапчатка, типчак, прутняк, а также луковичные растения — эфемероиды, например, тюль- паны, которые преображают её почти до сказочного, феерического вида на ко- роткое время в весенний период в результате увлажнения почвы.

18.3. ЗОНАЛЬНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ Рис. 18.8 показывает распространение бореальных лесов в Северной Аме- рике. Черная ель (black spruce) является доминирующей в плохо дренирован- ных областях по всему региону и составляет 80 % леса. Лиственницы (larches) (Larix laricina) встречаются на болотах, а сосна (pine) (Pinus banksiana) растёт на хорошо дренированных песчаных отложениях. Ель обыкновенная (Picea glauca) доминирует на дренированных участках в горах и в других местах. Суще- ствуют яруса кустарников, кустарничков и трав, причём богатство видов умень- шается с увеличением плотности видов и кустарников к Северу. Холодная

200 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

арктическая пустыня присутствует на многих арктических островах. В лесных районах вечной мерзлоты Северной Америки меньше цветочного разнообразия из-за многократных прошлых оледенений. Большая часть криолитозоны была покрыты ледниками во время последнего затронувшего Северную Америку крупного Висконсинского (Wisconsin) оледе- нения, соответствующего вюрмской (Wurm) ледниковой эпохе Европы, валдай- скому (Valdai) оледенению Европейской России, или зырянскому (Zyrianka) оледенению на севере азиатской части России (от 70 до 11 тыс. лет назад). Сар- танское (Sartan) оледенение в Сибири (около 25 тыс. лет) было его завершаю- щей и, по-видимому, самой холодной фазой (Величко, 1991). Исключения есть в бывшей Восточной Берингии на территории Юкона и Аляски, а также на верши- нах гор вдоль восточной окраины Западной Кордильеры, например, на горе Плато, Альберта (Harris & Brown, 1978; Harris, 1997). Это привело к тому, что постледниковый рост вечной мерзлоты занял меньшую площадь на севере, по- скольку климат был более тёплым во время голоцена (Рис. 18.9). Однако вечная мерзлота встречается и на вершинах более высоких гор вдоль восточной части Кордильер на юге до Нью-Мексико, а также на верхних склонах самых высоких вулканов в Мексике (Рис. 4.2). Двухслойное строение многолетнемерзлых толщ, с реликтовым слоем, может наблюдаться в Восточной Берингии (Рис. 4.3).

Рис. 18.9. Распределение низменностей за пределами Канадского щита, которые в насто- ящее время заняты вечной мерзлотой, с долей её распространения в ландшафтах (percent of landscape underlain by permafrost): зона, покрытая ледником (glaciated areas), Канадский щит (Canadian shield), западная граница Кордильер (western boundary of Cordillera)

Другим важным отличием является ограниченная площадь относительно рав- нинных земель, занятых аллювиальными или озёрными отложениями (Рис. 18.9). Западные Кордильеры гористые, с очень немногочисленными широкими

201 Часть III. Освоение криолитозоны

долинами, подходящими для сельского хозяйства. Гранитный Канадский Щит ле- жит в основе центральной и восточной части материка Канады, а также острова Баффина. Ледники разрушили поверхностные отложения, оставив большие участки обнажённых скальных пород с изолированными песчаными эскерами (eskers) (ирл. esker, холмы или гряды, обычно сложенные озёрными и перекры- тые флювиогляциальными отложениями) — собирательный термин для обозна- чения аккумулятивных форм рельефа водно-ледникового происхождения. В то время как климат в Сибири состоит из очень холодной, продолжитель- ной зимы и стабильно жаркого лета, которое длится не менее трёх месяцев, климат Северной Канады и Аляски более разнообразен. Высокие ночные тем- пературы, влияющие на Сибирь летом, сменяются прохладными ночами в Се- верной Америке, где также наблюдаются значительные колебания летних тем- ператур, особенно вдоль южных окраин районов вечной мерзлоты. Они представляют собой существенный ограничивающий фактор для расширения сельского хозяйства.

18.4. ЮЖНЫЙ И ВОСТОЧНЫЙ КАЗАХСТАН, МОНГОЛИЯ И ПЛАТО ЦИНХАЙ-ТИБЕТ Эти районы страдают от засухи, в результате чего преобладают степные луга, полупустыни и пустыни. Юго-Восточная Монголия находится далеко от источни- ков осадков, находясь в дождевой тени Алтая и Тянь-Шаня на западе. Цинхай- Тибетское плоскогорье находится на достаточно высоком уровне (> 4500 м), так что более невысокий восточно-китайский муссон не может распространяться на него в современных условиях. Изучение стабильных изотопов показало, что ограниченное количество осадков в северной части плато является результатом испарения и рециркуляции воды из озерных бассейнов, разбросанных по его по- верхности.

Рис. 18.10. Стадо тибетских газелей на степных луговых пастбищах на плато Цинхай-Ти- бет к северу от станции Удаолян. © S. A. Harris

202 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

R. Harris (2010) суммирует доказательства деградации пастбищных угодий на плато Цинхай-Тибет, а также его масштабов и причин. Предотвращение и ограничение опустынивания является критическим фактором в этих областях (S. A. Harris, 2013b). Китайское правительство построило небольшие поселения за пределами зоны вечной мерзлоты на степных пастбищах на северо-восточном склоне плато на более низких высотах и поощряет тибетских пастухов к переезду, но с ограниченным успехом. Пастухи не хотят отказываться от своего кочевого об- раза жизни и прежних мест обитания. Ветровая эрозия вдоль шоссе Голмуд-Лхаса широко распространена (Рис. 18.10), но эксперименты с размещением крупных камней в виде прямоугольника на обнаженной земле оказываются весьма успеш- ными в снижении ветровой эрозии и позволяют высаживать местные растения для роста (Рис. 18.11). Выпас скота на мелиорированных землях не допускается. На более низких высотах с сезонными морозами эксперименты с деревьями, ку- старниками и травами показывают, что кустарник наиболее эффективен, поскольку он улавливает любой переносимый ветром грунт (Fu et al., 2015).

Рис. 18.11. Использование камней, выложенных по прямоугольной ×схеме (около 1 х 2 м), для получения достаточной шероховатости поверхности, позволяющей травянистым рас- тениям образовывать растительный покров на поверхности ранее голых песчаных дюн на плато Цинхай-Тибет. © S. A. Harris

18.5. ЗОНЫ ЭЙХФЕЛЬДА Эйхфельд (1931) разделил Северную Азию на три агроклиматические зоны, называемые зонами Эйхфельда (Eichfeld zones) (Рис. 18.12). Чтобы обеспе- чить подходящее сравнение для северного полушария, Harris (1968a) сделал по- добное районирование применительно к Северной Америке (Рис. 18.13). Сразу же выделяется факт, что в Азии гораздо большие территории с подходящим

203 Часть III. Освоение криолитозоны

климатом для сельского хозяйства, чем в Северной Америке. Отчасти это свя- зано с более экстремальным континентальным климатом в северной Азии с не менее чем тремя месяцами надёжной теплой летней погоды. Большая часть территории — это равнина с подзолистыми почвами и многими реками. Зимняя погода в Северной Америке не такая холодная, за исключением случаев, когда холодный воздух осушается, а лето короче, ночи часто холоднее, а тёплая погода более переменчива. В результате зерновым культурам там приходится испыты- вать более короткий безморозный период, более холодные ночные температуры и непредсказуемое тепло, и влажность. Еще одним осложнением является нали- чие гор на западе и на Арктических островах, болотистые низменности, где были прогляциальные озера (proglacial lakes) — озера, образованные в результате действия морены как дамбы для воды, стекающей при таянии ледника, или попа- дания воды в ловушку из ледяного покрова, образованную вследствие изоста- тического прогиба земной коры под ледником.

Рис. 18.12. Агроклиматические зоны Эйхфельда (Eichfeld agroclimatic zones) в Евра- зии по сравнению с геокриологическими зонами (из Harris, 1986a): границы распростране- ния вечной мерзлоты (permafrost limits) — сплошное (continuous), прерывистое (discontinuous), спорадическое (sporadic), горный тип (alpine), Легенда: изолированные центры производства зерна (isolated centres of grain production), основной пояс зернового производства (main Grain belt), сельскохозяйственная область Якутии (Yakutia agricultural region), зона оленеводства (reindeer hording)

Изостазия (isostasy) (греч. ísos «equal»), или изостатическое равновесие — состояние равновесия сравнительно лёгкой земной коры (плотность около 2,8 г/см³), плавающей в виде блоков (размером 100 км и больше) на более плотном слое верхней мантии — астеносфере (ок. 3,3 г/см³), в соответствии с законом Архимеда. Ледники часто появляются и тают быстрее, чем устанав- ливается равновесие, но вызывают прогиб земной коры. При таянии больших

204 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

континентальных ледников происходите поднятие территории, так, Фенноскан- дия и Кольский полуостров поднялись примерно на 250 м в центральной части после последнего оледенения.

Кроме того, породы Канадского щита преимущественно скальные, с неболь- шим количеством почв и множество песчаных участков, простирающихся далеко вглубь страны. Почвы в этом районе гравийные и часто засоленные из-за преоб- ладающего испарения, или влияния моря.

Рис. 18.13. Распределение зон Эйхфельда применительно к Северной Америке относи- тельно зон вечной мерзлоты и площадей обрабатываемых земель (по Harris, 1986a): гра- ницы зон распространения вечной мерзлоты (permafrost limits) — сплошное (continuous), прерывистое (discontinuous), спорадическое (sporadic), горное (alpine), Легенда: агрокли- матические зоны Эйхфельда (Eichfeld agroclimatic zones), потенциальная земля для паст- бищ и фермерства (potential farm & pasture land), изолированные центры коммерческого сельского хозяйства (isolated centres of commercial agriculture), изолированное сельское хозяйство (isolated agriculture)

205 Часть III. Освоение криолитозоны

18.5.1. Зона Эйхфельда I В этой зоне отсутствуют деревья, а напочвенный покров состоит из редкой тундровой растительности. Большие участки ландшафта могут быть гористыми, в то время как на арктических островах Северной Канады значительные террито- рии представляют собой холодную, сухою пустыню или полупустыню. Единствен- ными жителями являются немногочисленные охотники и рыбаки. Там, где есть поселения, овощи можно выращивать только в теплицах. Гидропонные теплицы иногда отапливаются горячими источниками, например, в Эссо на Камчатке. Средняя температура вегетационного периода составляет всего 2,6– 5,0 °С. Натуральное сельское хозяйство включает кочевое оленеводство на юге (Gregory, 1968), а также рыболовство вдоль побережья.

18.5.2. Зона Эйхфельда II В этих приполярных районах лето короткое, хотя это частично компенсиру- ется 24 часами дневного света во время летнего солнцестояния. Средние темпе- ратуры воздуха в вегетационный период в среднем 7–8 °C. Важным фактором яв- ляется суточный диапазон температур воздуха и почвы, который увеличивается внутрь страны и к полюсам. Разница между северными и южными склонами не- большая. Активный слой (слой сезонного оттаивания) маломощный из-за неболь- шого количества летних дней. Полевая культура капусты и картофеля возможна. В более теплых частях этой зоны встречается чахлая северная часть бореаль- ного леса (лиственница, береза и бальзамический тополь), хотя в Восточной Си- бири в этой зоне лес составляет всего 10–30 % территории. В южной части обла- сти, как и в западной части, охота и рыболовство обеспечивают жизнь семьям, состоящим в основном из кочевых местных жителей, использующих северных оленей в качестве домашнего скота. На рис. 18.2 и 18.3 показаны типичные зим- ние и летние жилища для саха, которые живут далеко от городов и поселков. Оленеводство распространяется на более широкий диапазон зон Эйхфельда на Дальнем Востоке Сибири (Gregory, 1968). В Канаде естественной растительностью этой зоны является тундра, в то время как некоторые арктические острова имеют большие площади гор в со- четании с небольшим количеством осадков. Инуиты выжили в прошлом, охотясь на тюленей и китов и ловя рыбу, как отмечалось выше. Продолжающееся потеп- ление Северного Ледовитого океана и растущее загрязнение моря вынуждают жителей таких поселений, как Инувик, импортировать товары и продукты питания с юга со значительными затратами. Очевидно, их образ жизни меняется и стано- вится экономически ненадежным.

18.5.3. Зона Эйхфельда III

18.5.3.1. Северная Тайга Это зона сплошного распространения многолетнемерзлых пород, состоящая из таежной растительности в Сибири, и тундры в Канаде, к востоку от Гудзонова залива. Разница, вероятно, связана с более высоким уровнем осадков в восточ- ной части Канады. Вегетационный период короткий, а овощи выращивают на при- поднятых грядках, чтобы продлить вегетационный период. В других местах

206 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

на Северо-Западных территориях в Инувике работает оранжерея, которая произ- водит свежие овощи, чтобы заместить дорогую и зачастую некачественную про- дукцию, ввозимую с юга. Значительные посевы картофеля выращиваются в 140 км к югу от Полярного круга для местного потребления (Clarke, 2013). Сред- няя температура воздуха в вегетационный период составляет 9–10 °C, хотя в за- падной части Канады этот период короче, чем в Сибири. Локально в Сибири оленеводство ведется в северной части этой зоны, напри- мер, на западной стороне Урала и в прибрежных районах Охотского моря. Тем не менее, 85 % территории, расположенной дальше на юге, обеспечивает корм для овец и крупного рогатого скота. Якутский крупный рогатый скот является по- следней оставшейся монгольской породой крупного рогатого скота в Сибири (Tapio et al., 2010). Они дают молоко и мясо (Kantanen, 2009). Существует также редкая местная якутская лошадь, которая известна своей адаптацией к чрезвы- чайно холодному зимнему климату и способностью пастись на растительности, которая погребена под снежным покровом (Hendricks, 1995).

В условиях Якутии наиболее рентабельной отраслью животноводства является табунное коневодство. Якутская лошадь замечательна тем, что она прекрасно приспособлена к существованию в суровых условиях при круглогодичном со- держании под открытым небом при морозах до –60 °С. Несмотря на холод, за- снеженность пастбищ и скудное питание, она нагуливает более 400 кг живого веса, из которого мясо и жир составляют более 80 % (Винокуров и др., 2010). Якутские лошади появились на территории Якутии лишь в XIII–XV веках и всего за 800 лет сумели приспособиться к холодному климату. Их адаптации, воз- можно, способствовала регуляция определенных генов холодоустойчивости, которая выявлена у коренных жителей Сибири, а также мамонтов (Librado et al., 2015). Современная порода образовалась из небольшой группы животных, ко- торую на территорию современной Республики Саха некогда привели с собой люди.

В центральной Сибири продолжительное лето позволяет выращивать поле- вые овощи и раннеспелые злаки на обширных пологих равнинах на большей ча- сти юго-западной территории. Основной целью этого сельского хозяйства явля- ется обеспечение местных запасов скоропортящихся продуктов, таких как молоко, картофель, овощи и мясо (Wein, 1984). Эти продукты дополняются про- дуктами питания, привезёнными из районов на юге вдоль основных транспорт- ных маршрутов. Вайн (Wein, 1984) даёт хороший обзор системы в то время, ос- новываясь на ряде советских источников, в том числе (Boyev & Gabov, 1981). С тех пор больше пастбищных земель восстановлено и осушено, чтобы обеспе- чить дополнительные пастбища. Область теперь является сердцем Республики Саха (Якутия), столица которой находится в Якутске. Возможным будущим методом ведения сельского хозяйства вокруг термокар- стовых озёр и аласов может быть орошение дождеванием. Потребовалось бы ис- пользование электричества для доставки воды в гору, но это могло бы значи- тельно увеличить производство сена. Сточные воды могут вернутся в озёра. Однако это также может привести к засолению, если соленость не контролиру- ется. Томирдиаро (1978) ранее предлагал осушать озера и использовать обильно растущие травы в образовавшихся озёрных отложениях, содержащих много ор- ганического вещества.

207 Часть III. Освоение криолитозоны

В свое время на Чукотке попытались создать собственную кормовую базу для крупного рогатого скота. В 1969 г. в пригороде г. Анадыря возник совхоз «Се- верный» и специально для него под сенокосные угодья были осушены три тер- мокарстовых озера — Большое, Песчаное и Гагарье общей площадью 800 га. Первый сенокос на искусственных лугах Гагарье и Песчаное был проведен в 1971 г. после самозалужения (самозарастания днищ осушенных озер). Укос составил 160 т сена, а уже на следующий год там было заготовлено 450 т сена и 600 т силоса. Такого объема заготовок в 1000 т хватило, чтобы впервые отка- заться от завоза кормов (Беликович, 1997). Так по рекомендации геокриологов С. В. Томирдиаро и И. Н. Скородумова и специалистов Анадырской мерзлот- ной станции в Анадырском районе с 1969 г. стала осуществляться программа по мелиорации земель путем осушения озер для создания на их месте лугов (Томирдиаро, 1972). Работы по осушению озер в Анадырском районе продол- жались в течение 17 лет, а эксплуатация луговых угодий — в течение 20 лет. За эти годы было осушено и освоено под луга около 7000 га термокарстовых озер. В период перестройки животноводство пришло в упадок. Но были и дру- гие причины неудачи. Через 5–7 лет после осушения угодья на днищах осушен- ных озер начинали деградировать (разрушаться) из-за заболачивания котло- вин, в результате которого сенокосные луга из арктофилы и арктополевицы вытеснялись низкопродуктивными лугами из тундровых осок, пушиц, а затем зарастали гипновыми, сфагновыми и зелеными мхами. Так, за 15 лет около 40 % всех сенокосных угодий (2850 га) перестали использоваться. Начиная с 1986 г. осушение термокарстовых озер в Анадырском районе было прекра- щено (Беликович, 2018). Интересным является предложение С. А. Зимова (2008), которое сводится к созданию на значительных территориях Арктики ис- кусственных биоценозов, основанных в основном на увеличении численности диких животных. Предлагается в основе заселить эти территории травоядными животными с определенной долей хищных. Предполагается, что это приведет к замещению существующих естественных моховых покровов в тундре разно- травьем и уплотнению (нарушению) снежного покрова, играющего существен- ную отепляющую роль для температурного режима горных пород. В итоге прогнозируется понижение температуры горных пород и приостановка их отта- ивания, что позволит предотвратить как увеличение эмиссии метана с этих тер- риторий, так и нарушения поверхности земли, термокарст, а также позволит по- лучить с этих земель значительный экономический эффект, добывая часть этих животных. Это предложение нуждается в изучении.

Это также основной район тайги в Сибири с распространением лиственнич- ного леса. Он представляет собой главный лесной заповедник России. Деревья могут жить здесь до 200 лет, поскольку существует мало циклонов и гроз, вызы- вающих лесные пожары. Лето очень жаркое и длится более 90 дней, и в этой низ- менной зоне выпадает достаточное количество осадков, обеспечивая водой не- сколько крупных северных рек. В Центральной Сибири ещё в древности якуты обнаружили значительные площади термокарстовых котловин — аласов с огра- ниченной вечной мерзлотой, обеспечивающие хорошие сельскохозяйственные угодья. Они сформировали основу для значительной сельскохозяйственной зоны этой республики. Песчаные грунты встречаются вдоль речных террас возле Якут- ска. Gregory (1968, с. 595–601) представляет краткую историю развития сельского хозяйства в аласах вдоль реки Алдан. В западной части Северной Америки горы ограничивают количество потенциально пахотных земель (Рис. 18.9).

208 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

Ограниченная площадь сельскохозяйственных угодий встречается в более ши- роких долинах в горах на юге Аляски и вокруг Уайтхорса и города Доусон, Юкон. На Юконе в основном производится сено для скота. В тех случаях, если есте- ственных осадков не хватает на Аляске, например, в долине реки Матанускае, используется искусственное орошение (Alaska Geographic, 1984, стр. 69). Это сводит к минимуму эрозию, и вода нагревается при движении по воздуху. Вокруг Фэрбенкса системы капельного орошения подают воду рядом с растениями. Многие овощи, такие как капуста, на этой широте становятся намного больше из-за долгих часов дневного света. Однако тот факт, что этот район находится в западной части Кордильер Северной Америки, ограничивает территорию от- крытыми речными долинами и бывшими межгорными озёрами, осушенными по- сле отступления ледников. В восточном направлении на Северо-Западных территориях отложения заболоченных бывших прогляциальных озер вдоль долины Маккензи имеют небольшой сельскохозяйственный потенциал. На востоке лежит об- ширный Лаврентийский щит, из которого большая часть почв была удалена ледниками. Гранитные скалы, песчаные эскеры и гравийные пляжи не пред- лагают подходящих сельскохозяйственных угодий. Торфяники и другие влажные низменности, которые плохо дренируются, имеют лес, состоящий из чёрной чахлой ели. До сих пор не было найдено пути коммерческого ис- пользования черных елей.

В работе Т. С. Неустроевой и Т. Е. Бурцевой (2010) рассмотрены экологиче- ские проблемы аласов. Считается, что они возникли при оттаивании мерзлых толщ (Соловьев, 1962). Интенсивное испарение воды из озер летом от 350 до 400 мм (Бурцева, 2006) освобождало площади для роста степного разнотравья. Аласы с 19 века засевались зерновыми, а затем кормовыми культурами (Кривошапкин и др., 2005), а рост населения в крупных аласах (сс. Мая — 6,9, Мюрю — 5,7 и Чурапча — 6,7 тыс.) вызвал уменьшение пло- дородного слоя почв, вызвав замену разнотравья сорными видами (Гаври- лова, 1973). Воды озер стали загрязняться органическими примесями (окис- ляемость проб в 4,1–5,5 превышала ПДК). В настоящее время только 20 % сельских населенных пунктов обеспечены централизованным водоснабже- нием (Государственный доклад, 2007). В течение последних десятилетий от- мечаются признаки «перевыпаса» и других хозяйственных перегрузок (Неустроева и Бурцева, 2010).

18.6. АЗИАТСКИЕ ТРАВЯНИСТЫЕ СТЕПИ И ПУСТЫНИ В криолитозоне высокогорных хребтов нижней Азии и вблизи южной широт- ной границы в Монголии имеются обширные степные луга. Высокая радиация от солнца на этой широте способствует более глубокому сезонному оттаиванию, что позволяет расти кустарникам и травам, но влажность почвы слишком мала для роста деревьев. Это очень продуктивные сельскохозяйственные угодья при условии, что стада перемещаются с одного пастбища на другое, чтобы избежать чрезмерного выпаса скота (Рис. 18.14). Однако, если чрезмерный выпас происхо- дит один раз, почва высыхает, и защитный слой (shield layer) больше не предотвращает проникновения фронта оттаивания в льдистые горизонты веч- ной мерзлоты, и термокарст развивается в форме расширяющихся аласов

209 Часть III. Освоение криолитозоны

(Harris, 2002b). После начала таяния льда в вечной мерзлоте трудно остановить до его полного оттаивания, или мелкое термокарстовое озеро стечёт в речную сеть. В результате мёрзлые породы здесь отсутствуют, но отсутствие осадков не позволяет использовать эти районы для сельского хозяйства, если орошение не осуществляется с использованием воды из ручьёв и рек, стекающих с близле- жащих гор, например, вдоль северного края коридора Хекси к западу от Лань- чжоу, Китай.

Рис. 18.14. Типичное пастбище в травянистых степях к западу от Улан-Батора, Монголия. © S. A. Harris

От северо-западного Китая до Ирака и от юга до Казахстана используется система орошения карезами (kareze system), состоящая из горизонтальных подземных туннелей, вырытых в склонах холмов, до тех пор, пока они не пере- секают уровень грунтовых вод. Они могут поставлять воду только в ограничен- ные области. Большинство из них находятся в районах, где отсутствует вечная мерзлота. В более холодных районах криолитозоны на Цинхай-Тибетском плато яки за- меняют коров в качестве источника молока, мяса и масла. Яки также использу- ются в качестве вьючных животных в Монголии (Рис. 18.15), но заболевают, если температура воздуха поднимается выше 10 °C. Более тяжелые нагрузки несут верблюды, которые являются животными, которые могут хорошо работать на большинстве высот в пустынях и полупустынях. На более низких высотах, та- ких как Монголия и северный Китай, коровы и овцы являются предпочтительными животными, в то время как ослы и мулы также используются. Однако монголь- ская лошадь является здесь преобладающей формой домашних животных (Рис. 18.16). Они очень выносливы и могут добывать пищу зимой. Это было жи- вотное, которое монголы использовали в своих набегах в Европу в средние века до смерти Чингисхана, и даже сегодня большинство маленьких детей в стране учатся ездить верхом, прежде чем они могут ходить.

210 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

Рис. 18.15. Як тянет тележку с частью юрты на северо-западе Монголии. © S. A. Harris

Рис. 18.16. Монгольские лошади и их традиционные седла. © S. A. Harris

211 Часть III. Освоение криолитозоны

18.7. РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА В КРИОЛИТОЗОНЕ Русское заселение и колонизация Сибири начались в 1558 году, когда русский промышленник и землевладелец Григорий Дмитриевич Строганов получил от Ивана Грозного поручение колонизировать «пустые земли» к востоку от Урала. Он импортировал поселенцев, экспроприируя земли у местных племён и распахивая их земли. Это началось в самых западных долинах и перемести- лось на восток. К 1620 году территория вокруг реки Енисей в центральной Сибири была обработана. К 1660 году культивирование земель распространилось на верховья рек Лена и Ангара, где выращивали рожь, овёс и ячмень. Чернозёмы на юго-западе вокруг Красноярска были особенно плодородными, в то время как более бедные подзолистые почвы в других местах под лиственничными лесами, как правило, не обеспечивали достаточного количества продовольствия для ми- грантов, поэтому его дополнительно приходилось привозить с запада. Налоговые льготы и свободные земли убедили еще больше крестьян в конце 17-го века переехать в Сибирь. Они принесли с собой зерно, а также овощи, включая горох, морковь, репу, лук и чеснок. По мере того, как расширение на во- сток распространялось на Камчатский полуостров, показатели успешности новых хозяйств снижались, а на Камчатке создание новых вовсе не удалось (Forsyth, 1994). Общее производство масла и зерна было настолько велико, что после за- вершения строительства Транссибирской магистрали в период с 1897 по 1913 годы был введен «сибирский тариф» для защиты европейских русских фермеров от очень дешевой сибирской сельскохозяйственной продукции. Стои- мость перевозки была снижена в 5–6 раз за счет строительства железной дороги (Наумов, 2006). Между 1965 и 1977 годами тепличные комплексы работали вблизи крупных населенных пунктов, и они увеличили производство овощей на 25 % в Западной Сибири, на 29 % в Восточной Сибири и на 32 % на Дальнем Востоке. Из теплич- ных комплексов 61 % были летними, остальные производили овощи круглый год. Впоследствии их количество увеличилось, поскольку новые теплицы могли быть размещены на крупных электростанциях, что позволило значительно сократить расходы на электроэнергию. На севере людям рекомендуется выращивать овощи вокруг своих домов и дач. Полученные продукты используются в семьях, а избыток поступает на местный рынок. На юге люди почти наверняка способствовали изменению климата в опусты- нивании пастбищ и в обезлесении южных окраин лиственничных и еловых лесов по обеим сторонам Шёлкового пути в Центральной Азии между Монголией и Ки- таем. В течение прошлого столетия русские вырубали старые лиственничные леса на Камчатке, оставляя на своем месте бедный вторичный лес. К сожалению, саженцев лиственницы не было, поэтому лиственница сейчас там редкость. Точно так же недавнее приобретение земель Китаем на плато Цинхай-Тибет с по- следующим образованием колхозов способствовало началу там опустынивания. Хотя китайцы быстро изменили свою политику, ущерб уже был нанесён (Harris, 2013b). Теперь правительство пытается убедить тибетцев переехать в новые районы за пределами плато и вести более сидячий образ жизни, чтобы миними- зировать распространение холодных высокогорных пустынь.

212 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

Во время раннего заселения русских на побережье Аляски они начали выращи- вать зерновые, чтобы им не приходилось постоянно есть рыбу. К сожалению, зерна не созревали за короткое лето влажного прибрежного климата, поэтому они оставались без муки и хлеба. К счастью, посадка овощей была более успешной, включая клубни, такие как картофель и брюква. Салат и капуста росли хорошо, но были водянистыми. Репу, редьку, свеклу, морковь, лук и чеснок выращивали успешно. Торговцы также привезли с собой несколько видов сельскохозяйствен- ных животных, включая кур, коров, овец, лошадей и коз. Это привело к тому, что мясо цыплят и свиней было на вкус как рыба, благодаря рыбе, скармливаемой жи- вотным. Европейские поселенцы, напротив, обычно не приносили с собой соб- ственные семена или животных, когда путешествовали в северные земли. Экспансия сельского хозяйства на Аляску пришла с золотой лихорадкой. Они открыли новые области вдали от берегов, и было гораздо дешевле производить своё продовольствие, чем импортировать его с юга. Около 1900 года Соединён- ные Штаты создали на Аляске семь сельскохозяйственных станций для проведе- ния экспериментов по определению наиболее успешных методов ведения сель- ского хозяйства. Они быстро определили, что есть только две области, где оно было успешно, это долина Матануска около Анкориджа и долина Танана около Фэрбенкса. Все, кроме исследовательской станции Матануска, вскоре были за- брошены. Сегодня дешевле покупать продукты из Калифорнии в Анкоридже и Фэрбенксе, чем выращивать их на месте.

Полярная опытная станция — филиал Института растениеводства создана в России в 1923 г. за Полярным кругом, недалеко от г. Кировск. Станция изу- чает изменчивость культурных растений и их физиологические особенности в условиях Заполярья. Интересно, что на станции, в отсутствии вредных вирус- ных и грибных болезней, поддерживается мировая коллекция картофеля. Средняя урожайность зерновых культур в Республике Саха (Якутия) не превы- шает 8–10 ц/га, а в отдельные неблагоприятные годы снижается до 5 ц/га. Низ- кая урожайность зерновых в последние годы связана с трудностями семено- водства и материально-технической базы хозяйств, сокращением посевов районированных сортов, слабой культурой ведения земледелия, неблагопри- ятными погодными условиями (Константинова и др., 2016). Семена в Якутию в основном поставляются из Тюменской области. Доля региона в общероссий- ской стоимости произведенной сельскохозяйственной продукции составила 0,4 %. Посевные площади в Якутии заняли 46,5 тыс. га. Это 0,1 % от всех по- севных площадей России. Структура производства мяса, по информации «АБ- Центр», в Якутии в 2015 году выглядела так: общий объем производства мяса всех видов в убойном весе составил 20,8 тыс. тонн, причем на говядину при- шлось 43,8 %, на свинину — 5,9 %, на мясо птицы — 10,9 %, на оленину, ко- нину и прочие виды мяса — 39,3 %. Эксперименты по выращиванию в откры- том грунте картофеля, капусты, репы, редиса, моркови, лука и других культур на Чукотке давали положительные результаты (Кривощёков, 2000).

18.8. ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО Европейская экспансия в Сибирь и Америку в 16 веке привела к огромным из- менениям. Хотя новички поначалу многому учились у коренных народов, они сильно изменили местный образ жизни, особенно в Америке. В Сибири, с её

213 Часть III. Освоение криолитозоны

огромными размерами, многочисленные народы в чрезвычайно континенталь- ном климате, такие как якуты, могли продолжать в значительной степени тради- ционные способы ведения хозяйства. Тем не менее, во времена Сталина в Си- бири для снабжения древесиной в 20-м веке были построены огромные исправительные лагеря для заключённых. В то время как там и в районах вечной мерзлоты Северной Америки добыча велась, как правило, без каких-либо дей- ствий по защите окружающей среды. После сокращения лесной промышленности в Сибири в 1990 году и последующей реорганизации Российской Федерации про- изошли существенные изменения, особенно вдоль южных границ Сибири. Об- ширные лесные массивы в тайге остаются важным природным ресурсом для всего мира. К сожалению, эти запасы серьёзно истощены и интенсивно эксплуатируются как в Северной Америке, так и в Сибири (Lebedev, 2005; Newell & Simeone, 2014). В Северной Америке леса пересекаются линейными сооружениями для сейсми- ческих исследований в районах с осадочными породами. В тех случаях, когда имеются коммерчески подходящие ресурсы, для ввоза бурового оборудования требуются подъездные пути, должны быть построены буровые площадки и от- стойники, а для эксплуатационных скважин требуются трубопроводы, по которым продукт будет транспортироваться на рынок. Новые методы могут включать в себя наносящий значительный урон окружающей среде фрекинг, или гидрораз- рыв пласта (англ. Fracking) для разрушения нефтеносных или газоносных пород для увеличения добычи. Линейные сооружения затрудняют жизнь дикой при- роды, а дороги и вырубленные леса открывают участки для разведения крупного рогатого скота, которые ранее оставались нетронутыми. В результате смены про- винциального контроля над лесной промышленностью в Канаде в 1970-х годах заготовка леса идет неустойчивыми темпами во многих доступных районах к югу от 60-й параллели, без адекватной пересадки или рассмотрения вопроса устой- чивости в будущем. Летний выпас скота на соседних фермах препятствует росту молодых деревьев.

18.9. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА Хотя потепление климата приводит к проблемам с инженерными сооружени- ями и фундаментами, оно также может вызывать изменения в естественной рас- тительности. Потепление должно привести к опустыниванию степных районов, в то время как последние должны расширяться в северном направлении в обла- сти, в настоящее время находящиеся на южной окраине тайги. Ожидается также, что таёжные леса будут продвигаться дальше на север в тундровые районы. В естественных условиях переходу от леса к степи, вероятно, будет способство- вать уничтожение существующего леса в результате пожара и вредителей. Там, где обезлесение происходит без пересадки саженцев, деревья, как правило, за- меняются лугами. Расширение леса в тундру, вероятно, будет быстрым, как в случае альпийского леса, поднявшегося в тундру, по крайней мере, на 100 м на горнолыжном курорте Джаспер, Альберта, с конца последнего неогляциала. Однако некоторые экологи утверждают, что климат для лесов менее важен, чем пожары в изменении границы тундры и леса на севере Канады (Trant et al., 2013). Охлаждение климата должно привести к потенциальному обратному ходу этих изменений, хотя полупустынная растительность может перерасти через луго- тундру в альпийскую тундру. В большинстве прогнозов изменения природных усло- вий, температурного режима горных пород или условий роста растительности,

214 Глава 18. Сельское и лесное хозяйство

не принимаются в расчёт возможные изменения количества атмосферных осад- ков, но последние также могут определять конечные результаты изменений кли- мата. Также, переход от леса к тундре или лугопастбищным угодьям изменяет гидрологическую среду и температурный режим горных пород, что затрудняет прогнозирование изменений. Несмотря на это, существуют прогнозы, что нынеш- нее потепление должно позволить сельскому хозяйству расширяться дальше на север в будущем, как в Сибири, так и в Северной Америке. Возможно, такие изменения пойдут на пользу Сибири больше, чем Канаде, из-за больших площа- дей подходящих почв.

Многочисленные и часто угрожающие оценки будущих изменений климата и их последствий, распространившиеся в последнее время, несомненно, требуют пристального рассмотрения. На одной из международных конференций эти по- следствия называли «уступающими только мировой ядерной войне». Такого рода исследования не должны основываться на одной, даже всесторонне обос- нованной, модели антропогенного влияния, но должны также учитывать исто- рические и естественные тенденции изменений климата. Нынешняя леднико- вая эра началась 20–30 млн лет назад в Южном и 3 млн лет назад в Северном полушарии (с длительностью ледниково-межледниковых циклов около 100 тыс. лет) и еще не закончилась. Последнее крупное похолодание около 20 тыс. лет назад понизило температуру в среднем по земному шару на 6–7 °С. Многие специалисты, продолжая этот тренд, считают, что ближайшие 50 тыс. лет будут характеризоваться похолоданием приблизительно на 5 °С (на 0,1 °С за 1 тыс. лет), вероятно с образованием обширного оледенения. Есть мнения, что оче- редное оледенение фактически уже началось около 5 тыс. лет назад. Инте- ресно, что 6 тыс. лет развития цивилизации совпадают с самым теплым перио- дом за последние 100 тыс. лет. При этом само появление человека, возможно, совпало с довольно холодными временами. Сегодняшняя климатическая об- становка относится, по сути, к межледниковью, которое, правда, не является типичным (межледниковья до этого в среднем были холоднее, хотя были и от- дельные теплые периоды). Около 1 тыс. лет назад, в период следующего по- тепления, викинги поселились на острове Гренландия, где росла зеленая трава (green — зеленый), а в Англии и на атлантическом побережье Канады рос ви- ноград. Норвежское мореплавание и колонизация островов Северной Атлан- тики в конце 9-го столетия используются как доказательства того, что глобаль- ный климат был тогда теплее, чем сегодня. Но еще через 500 лет, в районе 1450 года, наблюдался так называемый малый ледниковый период, когда уве- личивались горные ледники, зерновые культуры не давали урожаев, а люди го- лодали. В последнее время в центре внимания оказалась проблема глобаль- ного потепления, обусловленного парниковым эффектом в результате больших выбросов в атмосферу углекислого и некоторых других газов. При этом содержание парниковых газов неуклонно увеличивается за счет антропо- генных источников. Прежде чем в результате антропогенной деятельности начал изменяться уровень содержания углекислого газа в атмосфере, его есте- ственная эмиссия была почти полностью сбалансирована естественными про- цессами, которые удаляли его, например фотосинтезом растений, выветрива- нием горных пород, растворением CO2 в океане. Количество углекислого газа в атмосфере за последние 10 тыс. лет изменилось не очень сильноо. Сейчас, хотя океаны и леса и поглощают приблизительно половину углекислого газа, выделяемого промышленностью, остальная его часть остается в атмосфере. В результате уровень CO2 в атмосфере теперь в среднем почти на 40 % выше, чем в доиндустриальное время. Расчеты показывают, что нагревание из-за

215 Часть III. Освоение криолитозоны

парникового эффекта доминирует над другими важными факторами. Послед- нее десятилетие значительное повышение температуры отмечают метеоро- логи Аляски, северо-запада Канады, некоторых районов центральной Сибири. Среднегодовая температура там поднимается в среднем на 0,75 °С за десяти- летие. Косвенным свидетельством изменений климата служат ледники. В боль- шинстве регионов мира масса ледников уменьшается, а баланс крупнейших ледников, в частности Гренландского и Антарктического, оценить трудно, но и их масса в целом снижается. Площадь морских льдов Арктики с 70-х годов про- шлого века значительно уменьшилась. Толщина льда также уменьшается, как и площадь снежного покрова. Сегодня в Арктике в основном 2-х метровый лед, а несколько десятилетий назад — 3-х метровый. Белые медведи, ранее охотив- шиеся на льду, вынуждены блуждать в поисках пищи по побережью. Несмотря на то, что невозможно отрицать увеличивающийся парниковый эффект, есть и противники глобального потепления, правда, главным образом не в профес- сиональной среде, считающие, что естественные колебания климата еще плохо изучены. Последствия изменений климата многообразны. Очевидно, бу- дет происходить протаивание мерзлых толщ в криолитозоне, и из-за значи- тельного содержания в них льда средняя осадка грунтов может составить 10 м и более. Поэтому в силу широкого распространения многолетнемерзлых грунтов (более 65 % территории России) климатический и геокриологический прогнозы должны быть выполнены с максимально возможной надежностью. По-видимому, будет нанесен колоссальный ущерб инфраструктуре Арктике. Будут происходить важные процессы в биосфере и, вероятно, в экономике и обществе. Крайне важной является судьба северных народов. Изменение водного режима рек нарушает привычную жизнь северных посел- ков. Паводки, наводнения, процессы размыва берегов приносят бедствия насе- лению. Проблемой оленеводства является сокращение и деградация пастбищ. Проникновение южных видов растительности в Арктику уже сейчас заметно. Граница лесов продвигается на север. Для тундровой зоны бедствием стало распространение кустарниковой растительности. Местами стал более глубоким снежный покров, создающий трудности оленям при добывании корма. Отсро- ченный приход холодов мешает установлению переправ на путях миграции оленей. Перемены климата привели к уменьшению количества личинок гнуса в воде, которыми питается рыба. Из-за позднего ледостава охотники не могут своевременно выехать на участки (Васильева, 2010). Происходит и ряд других изменений. Например, почти ничего не знаем о арктических микроорганизмах, тем более об бактериях и вирусах, которые поставляет тающая мерзлота. Од- ним из последствий становится ограничение доступа к традиционной пище. Люди стали есть меньше сырой рыбы, которая оказывается зараженной раз- ными заболеваниями. Усилилось загрязнение поверхностных вод. Аварии и разливы топлива наносят непоправимый вред северным экосистемам. В по- следнее время отмечается рост смертности людей. Возрастает количество за- болевших онкологическими заболеваниями, что может быть связано в том числе с интенсивным хлорированием воды. Потепление расширило ареалы за- болеваний, разносчиками которых являются насекомые и клещи. В северных регионах до 70 % детей имеют отклонения в состоянии здоровья. Показатели заболеваемости детей северных регионов значительно выше средних по стране (Васильева, 2010). Дети Севера и дети других регионов страны нахо- дятся в неравных стартовых условиях жизни. Многие из упомянутых проблем слабо или совсем не изучены. Список литературы

Aamot, H. W. C. (1966). Dynamic Foundation measurements, Barter Island, Alaska. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory Special Paper 75. 32 p. Abellán, A., Jaboyedoff, M., Oppikofer, T. & Vilaplana, J. M. (2009). Detection of millimetric deformation using a terrestrial laser scanner: experiment and application to a rockfall event. Natural Hazards Earth System Science, 9: 365–372. http://dx.doi. org/10.5194/nhess-9–365–2009. Abellán, A., Oppikofer, T., Jaboyedoff, M., Rosser, N. J., Lim, M. & Lato, M. J. (2014). Terrestrial laser scanning of rock slope instabilities. Earth Surface Processes and Landforms, 39: 80–97. Abraham, J. (2011). A promising tool for subsurface mapping…. USGS Fact Sheet 2011–3133. Abyzov, S. S. (1993). Microorganisms in the Antarctic ice. In: Friedmann, E. I. (ed.). Antarctic microbiology. New York, N. Y., Wiley-Liss, Inc.: 265–295. Abzhalimov, R. S. (1982). Laboratory investigations of frost heaving. Soil Mechan- ics and Foundation Engineering, 19(5): 205–207. ACGR (1988). Glossary of permafrost and related ground ice terms. Permafrost Sub- committee, Associate Committee on Geotechnical Research, National Research Council of Canada Building Research Division, Ottawa. Technical Memorandum #142, 156 p. Adam, K. M. (1978). Building and operating winter roads in Canada and Alaska. Department of Indian and Northern Affairs, Environmental Division. Environmental Studies #4. 221 p. Adam, K. M. & Hernandez, H. (1977). Snow and Ice roads: Ability to support traffic and effects on vegetation. Arctic 30: 13–27. Afanasenko, V. E., Garagulya, L. S., Ershov, E. D., Lebedenko, I. P., Maksi- mova, L. M. & Parmuzin, S. Y. (1991). Northern sensitivity of the ecosystem to the changes of geocryological conditions. In: Sychyov, K. I. (ed.). Inzhenerno-Geologiches- kie i Geokriologiches kie Issledocaniia v Geokriologii. Moscow: 84–93. [In Russian]. Afanasenko, V. E., Gavroliova, A. V., Romanovsky, N. N. & Zaitsev, V. N. (1989). Geokriologiia SSSR. In: Ershov, E. D. & Romanovsly, N. N. (eds.). Vostochnaia Sibir’ I Dal’nii Vostok. Moscow. Nedra. 515 p. [In Russian]. Afanasenko, V. E. & Volkova, V. (1989). Characteristics of the formation of ground water runoff in the active water transfer zone in cryohydrological structures. In: Piguzova, V. M. (ed.). Merzlotno-gidrogeologischeskie isle dovaniia zony vobodnogo vooobmena. Sbornik nauchnykh trudov. Moscow. Nauka: 3–13. [In Russian]. AGI (2005). Glossary of Geology. 5th Edition. Neyndorf, K. K. E., Mehr, Jr., J. P. & Jackson, J. A. (Eds.). American Geological Institute. Ahlvin, R. G. & Smoots, A. V. (1988). Construction Guide for Soils and Founda- tions. New York.John Wiley and Sons. Åhman, R. (1976). The structure and morphology of minerogenic palsas in Norway. Biuletyn Periglacjalny, 26: 25–31.

217 Список литературы

Åhman, R. (1977). Palsar I Nordnorge. Meddelanden Fråns Lunds Universitets Ge- ografiska Institution Avhandlinger, 78. 165 p. [In Swedish]. Ahumada, A. L. (1986). Un aspect aplicado de la Geocriologia. Acta Geocriogen- ica, 4th Reunion de la Subcomision Latinoamericana sobre la Importance de los Pro- cesos Periglaciales, 9–13. [In Spanish]. Ahumada, A. L. (1992). Periglacial climatic conditions and vertical form associa- tions in Quebrada Benjamin Matienzo, Mendoza, Argentina. Permafrost and Periglacial Processes, 3: 221–224. Aitken, G. W. (1970). Transport of frozen soil. Proceedings of the Vermont Confer- ence on Winter Construction (1969). University of Vermont: 50–68. Akagawa, S. & Fukuda, M. (1991). Frost heave mechanism in welded tuff. Perma- frost and Periglacial Processes, 2: 301–309. Åkerman, H. J. (1973). Preliminära resultat från undersökningar av massrörelser vid Kapp Linné, Spetsbergen. Lunds Universtets Naturgeografiska Institution, Rap- porter och Notiser, 18: 1–13. [In Swedish]. Åkerman, H. J. (1980). Studies on periglacial geomorphology in West Spitsbergen. Meddelanden Fråns Lunds Universitets Geografiska Institution, Avhandlingar, 89. 298 p. Åkerman, H. J. (1982). Observations of palsas within the continuous permafrost zone in eastern Siberia and in Svalbard. Geografisk Tiddskrift, 82: 45–51. Aksenov, V. I. & Brouchkov, A. V. (1993). Plastic frozen (saline) soil as bases. In: Proceedings of the 6th International Conference on Permafrost, Beijing, China. Wushan, Guangzhou. South China University of Technology Press, 1: 1–4. Aksenov, V. I. & Petrukhin, I. S. (1991). Improving the structural properties of saline frozen ground by selecting optimal sandy-clay mixtures. In: Dubikov, G. I. (ed.). Merzlye porody i kriogennye protessy; sbornik nauchnykh trudov. Moscow. Nauka: 41– 46. [In Russian]. Alaska Community Database Community Information Summaries (ACDCIS) (2008). Tyonek. http://www.commerse.state.ak.us/dca/commdb/CIS.cfm?Comm_ Boro_Name=Tyonek. Alaska Department of Environmental Conservation (2002). Division of Environmen- tal Health, Solid waste Management Program. Title 18, Chapter 60 of the Alaska Ad- ministrative Code. 18 AAC 60.205, Purpose, scope and applicability classes of the MSWLF [3] and 18 AAc 60.205, Solid Waste Planning. http://www.legis.state.ak.us/fo- liosa.dII/aac/query Alaska Geographic (1984). Alaska’s farms and gardens. Alaska Geographic, 11(2): 142 p. Alekseev, V. R., et al., Eds. (1973). Siberian naleds. USSR Academy of Sci- ences (1969). Draft translation 399. Hanover, New Hampshire. U. S. Army Cold Re- gions Research and Engineering Laboratory. 300 p. Alekseev, V. & Savko, N. (1975). The theory of naled processes. Nayka, 205 p. Alestalo, J. & Häikiö, J. (1976). Ice features and ice-thrust shore forms at Luo- donselkä, Gulf of Bothnia, in winter 1972–73. Fennia, 144: 1–24. Aleshinskaya, Z. V., Bondarev, L. G. & Gorbunov, A. P. (1972). Periglacial phe- nomena and some paleogeographical problems of central Tien Shan. Biuletyn Peryglacyjalny, 21: 5–13. Allen, L. T. (1977). The Trans-Alaska Pipeline. Alyeska Pipeline Service Company. 2 volumes. Allard, M., Caron, S. & Bégin, Y. (1996). Climatic and ecological controls on ice segregation and thermokarst: the case history of a permafrost plateau in Northern Qué- bec. Permafrost and Periglacial Processes, 7(3): 207–227.

218 Список литературы

Allard, M. & Kasper, J. N. (1998). Temperature conditions for ice-wedge cracking: Field measurements from Salluit, Northern Québec. Permafrost. 7th International Con- ference Proceedings, Yellowknife (Canada). Collection Nordicana, 55: 5–12. Allard, M. & Rousseau, L. (1999). The internal structure of a palsa and a peat plat- eau in the Boniface region, Québec: inferences on the formation of the ice segregation mounds. Géographie physique et Quaternaire, 53(3): 373–387. [In French]. Alyeska Pipeline Service Company (1977). Summary project description of the Trans-Alaska Pipeline System. 20 p. Amann, R., Ludwig, W. & Schleifer, K. H. (1995). Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation. Microbiological Revue, 59: 143–169. Amato, P., Doyle, S. M., Battista, J. R. & Christner, B. C. (2010). Implications of subzero metabolic activity on long-term microbial survival in terrestrial and extrater- restrial permafrost. Astrobiology, 10: 789–798. AMEC Earth and Environmental (2005). Inuvialuit settlement region drilling waste disposal sumps study. Submitted to the Government of Canada, Environmental Stud- ies Research Fund, ESRF 04–046. 54 p. Amitrano, D. S., Gruber, S. & Girard, L. (2012). Evidence of frost-cracking inferred from acoustic emissions in a high-alpine rock-wall. Earth and Planetary Science and Letters, 341–344. 86–93. Doi: 10.1016/j.epsl.2012.06.014. An, C. B., Feng, Z. D. & Barton, L. (2006). Dry or humid? Mid Holocene humidity changes in arid and semi-arid China. Quaternary Science Reviews, 25: 351–361. Ananjeva (Malkova), G. V., Melnikov, E. S. & Ponomareva, O. E. (2003). Relict per- mafrost in the central part of western Siberia. In: Phillips, M., Springman, S. M. and Arenson, L. U. (eds.). Permafrost. Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost Zurich, Switzerland. Lisse. Swerts and Zeitlinger: 5–8. Andersland, O. B. & Alwahhab, M. R. B. (1983). Lug behaviour for model steel piles in frozen sand. In: Permafrost: 4th International Conference Proceedings. Washington, D. C. National Academy Press: 16–21. Andersland, O. B. & Ladanyi, B. (1994). An Introduction to Frozen Ground Engi- neering. New York. Chapman and Hall. Anderson, D. M. (1971). Remote analysis of Planetary Water. United States Army Corps of Engineers, Cold Regions Research and Engineering Laboratory Special Re- port # 154. 13 p. Anderson, D. M., Chamberlin, G. L., Guymon, G. L., Kane, D. L., Kay, B. D., Mac- kay, J. R., O’Neill, K., Outcalt, S. I. & Williams, P. J. (1984). Ice segregation and frost heaving. Washington, National Academy Press, 72 p. Anderson, D. M., Reynolds R. C. & Brown, J. (1969). Bentonite debris flows in southern Alaska. Science, 164: 173–174. Andersson, J. G. (1906). Solifluction: A component of subaerial denudation. Jour- nal of Geology, 14: 91–112. André, M.-F. (1990). Frequency of debris flows and slush avalanches in Spitzbergen: A tentative evaluation from lichenometry. Polish Polar Research, 11(3–4): 345–363. André, M.-F. (1993). Les versants du Spitsberg. Nancy. Presses Universitaires de Nancy. 361 p. [In French]. André, M.-F. (1994). The geomorphic impact of glaciers as indicated by tors in Northern Sweden (Aurivaara, 68 ºN). Geomorphology, 57: 403–421. André, M.-F. (1995a). Holocene climatic fluctuations and geomorphic impact of ex- treme events in Svalbard. Geografiska Annaler, 77A: 241–250.

219 Список литературы

André, M.-F. (1995b). Post-glacial microweathering of granite roche moutonnées in Northern Scandinavia (Riksgränsen area, 68 ºN). In: Slaymaker, O. (ed.). Steepland Geomorphology. Chichester. John Wiley and Sons. Pp. 103–127. André, M.-F. (1997). Holocene rockwall retreat in Svalbard: A triple-rate evolution. Earth Surface Processes and Landforms, 22: 423–440. André, M.-F. (2004). The geomorphic impact of glaciers as indicated by tors in northern Sweden (Aurivaara, 68 ºN). Geomorphology, 57: 403–421. André, M-F., Hall, K., Bertran, P. & Arocena, J. (2008). Stone runs in the Falkland Islands: Periglacial or Tropical? Geomorphology, 95: 524–543. Andre’eva,Y., Larichev, O. I., Flanders, N. E. & Brown, J. (1995). Complexity and uncertainty in Arctic Resource decisions. Polar Geography and Geology, 19: 22–35. Andrews, J. T. (1961). The development of scree slopes in the English Lake District and central Quebec-Labrador. Cahiers de Géographie de Québec, 10: 219–230. Anisimov, O. A. & Nelson, F. E. (1996). Permafrost distribution in the Northern Hem- isphere under scenarios of climate change. Global and Planetary Change, 14: 59–72. Anisimov, O. & Renova, S. (2006). Permafrost and changing climate: The Russian perspective. Ambio, 35(4): 169–175. Anisimov, O. A., Shiklomanov, N. I. & Nelson, F. E. (1997). Effects of global warm- ing on permafrost and active-layer thickness: Results from transient general circulation models. Global and Planetary Change, 15: 61–77. Anisimov, V. A. & Sorokin, V. A. (1975). Repair work on a frozen dam. Hydrological Construction, May (5): 24–25. [In Russian]. Anisimova, N. P. (1973). Ground water in the lithosphere. Hanover, New Hamp- shire. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory. Draft Transla- tion 437. Anisimova, N. P., Nikitina, N. M., Piguzova, V. M. & Shepelyev, V. V. (1973). Water resources of Central Yakutia. Guidebook, 2nd International Permafrost Conference, Yakutsk, USSR. 47 p. Anon. (1956). Permafrost research in Northern Canada. Nature, 178: 716–717. Anon. (1982). Hydrocarbon development in the Beaufort Sea-Mackenzie Delta Re- gion. Environmental Impact Statement, volume 2. Development Systems. Ottawa. Anon. (1995). Foundations of geocryology. Moscow, Moscow University Press, Vol- ume 1, 368 p. ISBN 5–211–02464–8; 5–211–02637–3. [In Russian]. Antevs, E. (1932). Cenozoic climate of the Great Basin. Geologische Ruddschen, 40: 94–108. Aré, F. E. (1978). The reworking of shorelines in the permafrost zone. In: Permafrost: Proceedings of the 2nd International Conference, USSR Contribution. Washington, D. C. National Academy of Sciences: 59–62. Aré, F. E. (1983). Thermal abrasion of coasts. In: Permafrost, Proceedings of the 4th International Permafrost Conference. Washington, D. C., National Academy Press: 24–28. Aré, F. E. (1988). Thermal abrasion of sea coast. Polar Geography and Geology, 12: 1–157. Aré, F. E. (1999). The role of coastal retreat for sedimentation in the Laptev Sea. In: Kassens, H., Bauch, H. A., Eicken, H., Hubberten, H. W., Melles, M., Thiede, J. & Tomokhov, L. A. (eds). Land-Ocean systems in the Siberian Arctic: Dynamics and History. Berlin. Springer: 278–295. Arenson, L. U., Azmatch, T. F. & Sego, D. C. (2008). A new hypothesis on ice lens formation in frost-susceptible soils. Proceedings of the 9th International Conference on Permafrost, Fairbanks: 59–64.

220 Список литературы

Arenson, L., Hoelzle, M. & Springman, S. (2002). Borehole deformation measure- ments and internal structures of some rock glaciers in Switzerland. Permafrost and Per- iglacial Processes, 13: 117–135. Arkhangelov, A. A. & Novgorodova, E. V. (1991). Genesis of massive ice at «Ice Mountain», Yenesei River, Siberia, according to results of gas analyses. Permafrost and Periglacial Processes, 2(2): 167–170. Armstrong, B. C., Smith, D. W. & Cameron, J. J. (1981). Water requirements and conservation alternatives for northern communities. In: Smith, D. W. and Hrudey, S. E. (eds.). Design of water and wastewater services for cold climate communities: 65–93. Artières, O., Lostumbo, J., Watn, J., Bæverfjord, G. G., Delmas, P., Caquel, F., Grande, L. & Langeland, A. (2010). Geosynthetics as eco-friendly defence against ero- sion in arctic Regions. GEO2 10: 634–641. Artyushkov, E. V. (1969). About pressing of ice-wedges by surrounding deposits. In: Problems in Cryolithology 1.∗ Moscow. Moscow State University: 34–37. [In Russian]. ASARC (2015). Publications on applied snow and avalanche research. www.ucal- gary.ca/asarc/ publications. Ascaso, C., Sancho, L. G. & Rodriguez-Pascual, C. (1990). The weathering action of saxicolous lichens in maritime Antarctica. Polar Biology, 11: 33–39. Ashcroft, F. (2000). Life at the Extremes. London, U. K., HarperCollins: 326 p. Ashpiz, E. & Khrustalev, L. (2013). Evaluation of embankment foundation creep in conditions of deep bedding of roof in permafrost soils. Sciences in Cold and Arid Re- gions, 5(5): 534–539. Ashpiz, E. S., Khrustalev, L. N., Emelyanova, L. V. & Vedernikova, M. A. (2010). Using of Synthetical Thermal Insulators for Conservation of Frozen Soil Conditions in the base of Railway Embankment. GEO2 10: 557–561. Associated Engineering Services, Ltd. (1975). Department of Environment Sewage Disposal Study, Jasper Townsite. Report to ∗the Environmental Protection Service, Ed- monton, Alberta. Astakhov, V. I. (1986). Geological conditions for the burial of Pleisto- cene glacier ice on the Yenisey. Polar Geography and Geology, 10(4): 286–295. Astakhov, V. I. (1992). The last glaciations in West Siberia. Sveriges Geologiska Undersökning, 81: 21–30. Astakhov, V. I. (1995). The mode of degradation of Pleistocene permafrost in West Siberia. Quaternary International, 28: 119–121. Astakhov, V. I. & Isayeva, L. L. (1988). The «Ice Hill», an example of «retarded de- glaciation» in Siberia. Quaternary Science Reviews, 7: 29–40. Astakhov, V. I., Kaplyanskaya, F. A. & Tarnogradsky, V. D. (1996). Pleistocene permafrost of West Siberia as a deformable glacier bed. Permafrost and Periglacial Processes, 7: 165–191. ASTM, Subcommittee D18.19. (2013). Standard test methods for frost heave and thaw weakening susceptibility. ASTM Book of Standards, volume 04.09. Aubekerov, B. & Gorbunov, A. (1999). Quaternary Permafrost and Mountain Glaci- ation in Kazakhstan. Permafrost and Periglacial Processes, 10: 65–80. Auld, R. G., Robbins, R. J., Rosenegger, L. W. & Sanster, R. H. B. (1978). Pad foundation design and performance of surface facilities in the Mackenzie Delta. Pro- ceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton. Ottawa. Na- tional Research Council of Canada 1: 765–771. Aulitzky, H. (1970). Der enterbach (Inzing in Tirol) am 26 Juli, 1969. Wilbach — und Lawinenverbau, 34: 31–66. [In German].

221 Список литературы

Aylesworth, J. M. & Egginton, P. A. (1994). Sensitivity of slopes to climate change. In: Cohen, J. (ed.). Mackenzie Basin Impact Study (MBIS), Interim report 2. Proceed- ings of the 6th Biennial AES/DIAND Meeting on Northern Climate and Mid Study Work- shop of the Mackenzie Basin Impact Study, Yellowknife, Northwest Territories. Downsview, Ontario. Environment Canada. Aylesworth, J. M., Duk-Rodkin, A., Robertson, T. & Traynor, J. A. (2000). Land- slides of the Mackenzie Valley and adjacent mountainous and coastal regions. In: Dyke, L. D. and Brooks, G. R. (eds.). The Physical Environment of the Mackenzie Val- ley, Northwest Territories: A Base Line for the Assessment of Environmental Change. Ottawa. Geological Survey of Canada Bulletin #176: 167–176. Azmatch, T. F., Sego, D. C., Arenson, L. U. & Biggar, K. W. (2012). New ice lens initiation condition for frost heave in fine-grained soils. Cold Regions Science and Tech- nology, 82: 8–13. Babb, A. L., Chow, D. M., Garlid, K. L., Popovich, R. P. & Woodruff, E. M. (1971). The thermo tube, a natural convection heat transfer device for stabilization of Arctic soils in oil producing regions. 46th Annual Meeting, New Orleans, Society of Petroleum Engineers, American Institute of Mechanical Engineering Paper SPE 3618. 12 p. Bachéus, I. & Grab. S. W. (1995). Mires in Lesotho. Gunneria, 70: 243–250. Badu, Y. B. & Trofimov, V. T. (1981). Ice content and subsidence due to melting of frozen soils of the southern part of the Western Siberian plate. Priodnyye Usloviya Zapadnoy Sibiri, 8: 58–63. [In Russian]. Bai, Y., Yang, D. Q., Wang, J. H., Zhang, G. S., Xu, S. J., Liu, G. X. & An, L. Z. (2005). Isolation and sreening of cold-active enzymes-producing psychrotrophic bacte- ria from permafrost in the Tianshan Mountains. Journal of Glaciology and Geocryology, 27: 615–618. Bai, Y., Yang, Wang, J. H., Xu, S. J., Wang, X. X. & An, L. Z. (2006). Phylogenetic diversity of culturable bacteria from alpine permafrost in the Tianshan Mountains, north- western China. Research in Microbiology, 157: 741–751. Bakakin, V. P. (1978). Basic Areas of Geocryological Research in mining. Proceed- ings of the 2nd International Conference on Permafrost, Yakutsk. USSR Contribution, Washington. National Academy of Sciences: 585–586. Bakermans, C. (2008). Psychrophiles: From Biodiversity to Biotechnology. In: Margesin, R., Schinner, F., Marx, J. C. and Gerday, C. (eds.). Berlin/Heidelberg, Ger- many, Springer Verlag: 17–28. Bakulina, N. T. & Spector, V. B. (2000). Climate and Permafrost. In: Maksi- mov, G. N. and Fedorov, A. N. (eds). Yakutsk, Permafrost Institute: 21–32. [In Rus- sian]. Balch, E. S. (1900). Glacières and freezing caverns. Philadelphia: Allen, Lane and Scott. 326 p. Balkwill, H. R., Roy, K. J., Hopkins, W. S. & Sliter, W. V. (1974). Glacial features and pingos, Amund Ringnes Island, Arctic Archipelago. Canadian Journal of Earth Sciences, 11: 1319–1325. Ball, D. F. (1966). Late-glacial scree in Wales. Biuletyn Peryglacjalny, 15: 151–163. Ballantyne, C. K. (1986). Protallus rampart development and the limits of former glaciers in the vicinity of Baosbheinn, Wester Ross. Scottish Journal of Geology, 22: 13–25. Ballantyne, C. K. (1996). Formation of miniature sorted patterns by shallow ground freezing: A field experiment. Permafrost and Periglacial Processes, 7: 400–424. Ballantyne, C. K. & Eckford, J. D. (1984). Characteristics and evolution of two relict talus slopes in Scotland. Scottish Geographical Magazine, 100: 20–33.

222 Список литературы

Ballantyne, C. K. & Harris, C. (1994). The periglaciation of Great Britain. Cam- bridge. Cambridge University Press. 330 p. Ballantyne, C. K. & Kirkbride, M. P. (1987). Rockfall activity in upland Britain during the Loch Lomond stadial. Geographical Journal 53(1): 86–92. Ballantyne, C. K. & Matthews, J. A. (1982). The development of sorted circles on recently deglaciated terrain, Jotenheimen, Norway. Arctic and Alpine Research, 14(4): 341–354. Ballantyne, C. K. & Matthews, J. A. (1983). Dessication cracking and sorted poly- gon developments, Jotenheimen, Norway. Arctic and Alpine Research, 15: 339–349. Balmér, P. (1981). Swedish experiences with wastewater treatment with special ref- erence to cold climates. In: Smith, D. W. and Hrudey, S. E. (eds.). Design of water and wastewater services for cold climate communities. Oxford. Pergamon Press: 125–135. Balobayev, V. T. (1978). Reconstruction of Palaeoclimate from present-day geo- thermal data. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmon- ton. Ottawa, National Research Council of Canada, 1: 10–14. Balobayev, V. T. & Pavlov, A. V. (1998). Evolution of permafrost in the western and East Siberia at contemporary climate change. In: Ohata, T. and Hiyama, T. (eds.). Pro- ceedings of the 2nd International Workshop on Energy and Water Cycle in GAME-Si- beria. Nagoya, Kapan. Nagoya University, Institute for Hydrospheric-Atmospheric Sci- ences. #4: 79–82. Baranov, I. Yu. (1949). Some glacial formations on the surface of the soil. Piroda, 38(10): 47–50. [In Russian]. Baranov, I. Yu. (1959). Geograficheskoye rasprostraeniye sezonnepromer- zayuschchikh pochv i mnogoletnemerzlykh gornyk porod. Institut Merzlotovedeniya. In: Obrucheva, V. A. (ed.). Osnovy geokriologii (merzlotovedeniya), Chast’ pervaya, Obshchaya geokri- ologiya. Moscow. Akadenie Nauk S.S.S.R. 459 p. [In Russian]. Baranova, U. P., Il’inskay, I. A., Nikitin, V. P., Pneva, G. P., Fradkina, A. F. & Shvareva, N. Y. (1976). Works of Geological Institute of Russian Academy of Sci- ences. Moscow, Nauka: 284 p. [In Russian]. Barendregt, R. W. & Duk-Rodkin, A. (2012). Chronology and extent of Late Ceno- zoic ice sheets in North America: magnetostratigraphical assessment. Studies in Geo- physical Geology, 56: 705–724. DOI: 1007/s11200–011–9019–3 Baross, J. A. & Morita, R. Y. (1978). Life at Low Temperatures: Ecological Aspects. In: Kushner, D. J. (ed.). Microbial Life in Extreme Environments, London, Academic Press: 9–71. Barret, L. R. & Schaetzl, R. J. (1992). An examination of podsolization near Lake Michigan using chronofunctions. Canadian Journal of Soil Science, 72: 527–541. Barry, R. G. & Gan, T. Y. (2011). The Global Cryosphere, past, present and future. Cambridge. Cambridge University Press. 473 p. Barsch, D. (1971). Neuere untersuchungen an blockgletschen in den Schweizer Al- pen. Verh Schweiz Naturforsch Ges, 151: 122. [In German]. Barsch, D. (1973). Refraktionsseismische bestimmung der Obergrenze des ge- frorenen schuttkörpers in versschiedenen bockgletschern Graubündens, Schweizer Al- pen. Zeitschrift für Gletscherk Glazialgeologie, 9: 143–167. [In German]. Barsch, D. (1977). Alpiner Permafrost: ein Beitrag zur Verbreitung, zum Charakter und zur Okologie am Beispiel der Schweizer Alpen. In: Poser, H. (ed.). Formen, Formengesellschften und Untergrenzen in den heutingen periglazialen Höhenstufen

223 Список литературы

der Hochgebirge Europas und Africas zwischen Aektis und Äquator. Academie Wis- senschaften Göttingen, Mathematische/Phys. K1 Folge 3, 31: 118–141. [In German]. Barsch, D. (1987). Rock Glaciers: an approach to their systematics. In: Giardino, J. R., Shroder, J. F. and Vitek, J. D., (eds.). Rock Glaciers. London. Allen and Unwin: 41–44. Barsch, D. (1996). Rockglaciers. Berlin. Springer-Verlag. 331 p. Barsch, D., Blümel, W. D., Flügel, W. A., Mäusbacher, R., Stäblein, G. & Zick, W. (1985). Untersuchungen zum Periglazial auf der König-Georg-Insel, Südshetlandin- seln, Antarktika. Ber Polarforschung, 24: 75. [In German]. Barsch, D., Gude, M., Maeusbacher, R., Schukraft, G., Schulte, A. & Strauch, D. (1993). Slush stream phenomena — process and geomorphic impact. Zeitschrift für Geomorphologie Supplementband, 92: 39–53. Barsch, D. & Hell, G. (1975). Photogrammetrische bewegungsmessungen am blockgletscher Murtèl I, Oberengardin, Schweitzer Alpen. Zeitschrift für Gletscher- kunde und Glaziolgeologie, 11: 111–142. [In German]. Barsch, D. & King, L. (1989). Origin and geoelectrical resistivity of rockglaciers in semi-arid subtropical mountains (Andes of Mendoza, Argentina). Zeitschrift für Geo- morphologie N.F., 33: 151–163. Bates, R. L. & Jackson, J. A. (1987). Glossary of geology. American Geological In- stitute, 3rd Edition, Alexandria, Virginia. Bauer, A., Harris, G. R., Lang, L., Prezioni, P. & Sellick, D. J. (1965). How 10c. puts Crater Research to work. Engineering and Mining, 166(9): 117–121. Bauer, A., Calder, P. N., Maclachlan, R. R. & Halupka, M. (1973). Cratering and ditching with explosives in frozen soils. Defense Research Board, Canada. Report DREV R-699/73, 123 p. Baulig, H. (1956). Pénéplaines et pédiplaines. Bulletin de la Sociéte Belge pour d’Etudes Géographie, 25: 25–58. [In French]. Baulin, V. V. (1962). Osnovnye etapy istorii ratzvitya mnogoktnemerzlylch porod na territorii Zapadno-Sibirskoy nizmennosti. Akademya Nauk SSSR. Institut Merzlotovedeniya in V. A. Obrucheva Trudy, 19: 5–18. [In Russian]. Baulin, V. V. (1967). Ice wedges and of the upper Pleistocene of the western part of the Western Siberian plain. Merzlotnyye Issledovaniya, 7: 174–184. [In Russian]. Baulin, V. V., Belopukhova, Y. B., Danilova, N. S., Dubikov, G. I. & Stremya- kov, A. Y. (1978a). The role of tectonics in the formation of plains. In: Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton, Alberta. Ottawa. Na- tional Research Council of Canada: 241–246. Baulin, V. V., Belopukhova, Y. B., Dubikov, G. I. & Shmelev, L. M. (1967). Geokrio- logicheskie (merzolotnye) usloviya Zapadno-Sibirskoy Nizmennosti. Moscow. Izd. «Nauka». [In Russian]. Baulin, V. V., Bykov, I. Y., Sadchikov, P. B., Solovyev, V. V., Sedov, N. V., Shaposhnikova, Y. A. & Umnyakhin, A. S. (1978b). Relict permafrost in the North Eu- ropean part of the USSR. Transactions (Doklady) of the Russian Academy of Sci- ences: Earth Science Section, 24(1–6): 39–42. [In Russian]. Baulin, V. V., Danilova, N. S., Pavlova, O. P. & Sukhodol’skaya, L. A. (1984). Per- mafrost conditions of the Medvezh’ye gas field and focasting them during development of the territory. In: Geocryological conditions and forecasting their change in regions of priority development in the north. Moscow. Stryizdat and PNIIIS: 3–24. [In Russian]. Beardsley, G. F. & Cannon, W. A. (1930). Note on the effects of a mudflow at Mt. Shasta on the vegetation. Ecology, 11: 326–336.

224 Список литературы

Beaulac, I. (2006). Impacts du pergélisol et adaptations des infrastructures de transport routier et aérien au Nunavik. M.Sc. thesis, Départment de Génie Civil, Uni- versité Laval, Québec, Canada. 250 p. [In French]. Beaulac, I. & Doré, G. (2004). Impact du dégel du pergélisol sur les infrastuctures de transport aérien et routier au Nunavik et adaptations, état des connaissances. Rap- port GCT-04–05, Ministère des Transports du Québec. 146 p. [In French]. Beaulac, I. & Doré, G. (2006a). Airfields and access roads performance assessment in Nunavik, Québec, Canada. Proceedings of the 3rd International Conference on Cold Regions Engineering, Orono, Maine, USA. Beaulac, I. & Doré, G. (2006b). Development of a new heat extraction method to re- duce permafrost degradation under roads and airfields. Proceedings of the 3rd Interna- tional Conference on Cold Regions Engineering, Orono, Maine, USA. Becher, M., Olid, C. & Klaminder, J. (2013). Buried soil organic inclusions in non- sorted circles fields in northern Sweden: Age and palaeoclimatic context. Journal of Ge- ophysical Research: Biogeosciences, 118: 104–111. Beilman, D. W., MacDonald, G. M. & Yu, Z. (2010). The northern peatland carbon pool and the Holocene carbon cycle. PAGES news, 18(1): 22–24. Beke, G. J. & McKeague, J. A. (1984). Influence of tree windthrow on the properties and classification of selected forest soils. Canadian Journal of Soil Science, 64: 195–207. Belopukhova, E. B. (1966). Features of permafrost relief in the western Siberia. Ma- terials of the 8th USSR Conference on Goecryology. Yakutsk 6: 5–13. [In Russian]. Belopukhova, E. B. & Sukhov, A. G. (1986). Positive forms of mesorelief as the re- sult of ground ice formation. Polar Geography and Geology, 10(4): 296–302. Belotsercoskaya, G. V. (1986). Causes of deformations in buildings and structures in the Vorkuta industrial region. In: Transactions SO NIIOSP (North Branch of Gersvanov Research Design Survey and Technological Institute for underground construction), Syktyvkar: 93–96. [In Russian]. Belotsercoskaya, G. V., Fedoseev, Y. G. & Yanchenko, O. M. (1989). Causes of deformation of buildings on permafrost in the railroad district of Vorkuta. Soil Me- chanics and Foundation Engineering, 26(3): 102–106. Benedict, J. B. (1970a). Downslope soil movement in a Colorado alpine region: rates, processes and climatic significance. Arctic and Alpine Research, 2: 165–226. Benedict, J. B. (1970b). Frost cracking in the Colorado Front Range. Geografiska Annaler, 52A: 87–93. Benedict, J. B. (1976). Frost creep and gelifluction features: A review. Quaternary Research, 6: 55–76. Bennett, M. R., Mather, A. E. & Glasser, N. F. (1996). Earth hummocks and boulder runs at Merrivale, Dartmoor. In: Charman, D. J., Newham, R. W. and Croot, D. W. (eds). Devon and Cornwall: Field Guide. London. Quaternary Research Association: 81–96. Berdnikov, V. V. (1970). Relict permafrost microrelief in the upper Volga Basin. Ge- omorphology, 4: 327–332. Berdnikov, V. V. (1986). Late Pleistocene permafrost phenomena in the European part of the USSR and their significance for paleoclimatic reconstructions. Biuletyn Per- iglacjalny, 30: 35–43. Berdnikov, V. V. (1970). Relict permafrost microrelief in the upper Volga Basin. Ge- omorphology, 4: 327–332. Berezovskaya, S. L., Dmitrienko, I. A. & Kirilov, S. A. (2002). Interannual variability of the thermal regime of the bottom water layer in the Laptev Sea under different

225 Список литературы

atmospheric circulation conditions. Abstracts of the International Conference, «Ex- treme phenomena in the Cryosphere: Basic and applied aspects. Puschino: 240–241. [In Russian]. Berdinnikov, V. V. (1986). Late Pleistocene permafrost phenomena in the Euro- pean part of the USSR and their significance for paleaoclimatic reconstructions. Biuletyn Peryglacjalny, 30: 35–43. Berg, R. L. & Aitken, G. W. (1973). Some passive methods of controlling geocryo- logical conditions in roadway construction. Proceedings of the 2nd International Con- ference on Permafrost, Yakutsk. Washington. National Academy of Sciences. North American Contribution: 581–586. Berg, T. E. & Black, R. F. (1966). Preliminary measurements of the growth of non- sorted polygons, Victoria Land, Antarctica. In: Tedrow, J. F. C. (ed.). Antarctic soils and Soil Processes. American Geophysical Union Antarctic Research Series, 8: 70–73. Berg, T. E. & Esch, D. C. (1983). Effect of color and texture on the surface temper- ature of asphalt concrete pavements. Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks, Alaska. Washington, D. C. National Academy Press: 57–61. Berg, T. E. & Smith, N. (1976). Observations along the pipeline haul road between Livengood and the Yukon River. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory Special Report 76–11. 83 p. Berman, L. L. (1965). Underground ice in the Northern part of the Kolyma plain. In: Underground ice, Issue 1. 7th International Congress on the Quaternary (INQUA), U.S. A. Moscow. Moscow University Press: 112–119. [In Russian]. Berner, R. A. (1990). Atmospheric carbon dioxide levels over Phanerozoic time. Science, 249: 1382–1386. Berner, R. A. & Kothavala, Z. (2001). GEOCARB III: A revised model of atmos- pheric CO2 over Phanerozoic time. American Journal of Science, 301: 182–204. Berthling, I., Etzelmüller, B., Eiken, T. & Sollid, J. L. (1998). Rock glaciers on Prins Karls Forland, Svalbard. I. Internal structure, flow velocity and morphology. Permafrost and Periglacial Processes, 9: 135–145. Bertran, P. (1992). Micromorphologie de grèzes litées des Charantes et du Châtil- lonnais (France). Quaternaire, 3(1): 4–15. [In French]. Bertran, P., Coutard, J.-P., Francou, B., Ozouf, J.-C. & Texier, J.-P. (1992). Don- nées nouvelles sur l’origine du litage des grèzes: Implications paléoclimatiques. Géographie physique et Quaternaire, 46(1): 97–112. [In French]. Bertran, P. & Texier, J.-P. (1999). Sedimentation processes and facies on a semi- vegetated talus, Lousteau, Southwestern France. Earth Surface Processes and Land- forms, 24: 177–187. Beskow, G. (1935). Soil freezing and frost heaving with special applications to roads and railroads. Swedish Geological Society, C, # 375, Year Book # 3. (translated by J. O. Osterberg). In: Historical Perspectives in Frost Heave Research. Hanover, New Hampshire. U. S. Army Engineers. Cold Regions Research and Engineering La- boratory Special Report 91–23. Betelev, N. P. (1974). Physicochemical transformations of rocks in the permafrost zone. Lithology and Mineral Resources, 9(5): 609–612. Biggar, K. W., Donahue, R., Sego, D., Johnson M. & Birch, S. (2005). Spray freez- ing decontamination of tailings water at the Colomsac Mine. Cold Regions Research and Technology, 42: 106–119.

226 Список литературы

Bigoni, D. (2012). Nonlinear Solid Mechanics: Bifurcation Theory and Material In- stability. Cambridge. Cambridge University Press. Billings, W. D. & Mark, A. F. (1961). Interactions between alpine tundra vegetation and patterned ground in the mountains of southern New Zealand. Ecology, 42: 18–31. Billings, W. D. & Peterson, K. M. (1980). Vegetational change and ice-wedge pol- ygons through the thaw-lake cycle in arctic Alaska. Arctic and Alpine Research, 12: 41–432. Billy, C. & Dick, J. W. L. (1974). Naturally occurring gas hydrates in the Mackenzie Delta, N. W. T. Bulletin of the Canadian Petroleum Geologists, 22: 340–352. Bird, J. B. (1967). The Physiography of Arctic Canada. Baltimore. The John Hop- kins Press. 336 p. Biryukov, V. Y. & Ogorodov, S. A. (2002). Bottom relief of the Pechora Sea as a re- sult of landocean interactions during the Pleistocene-Holocene. In: The 5th Interna- tional Workshop on Land-Ocean Interactions in the Russian Arctic (LOIRA). Moscow. Shirshov Institute of Oceanology: 18–20. [In Russian]. Biryukov, V. Y. & Sovershaev, V. A. (1998). Geomorphology of the Kara Sea floor. In: Dynamics of the Russian Arctic coasts. Moscow. Moscow G. University: 102–115. [In Russian]. Biyanov, G. F. (1973). Experience in building dams on permafrost in Yakutia. Per- mafrost: USSR Contribution to the 2nd International Permafrost Conference, Yakutsk. Ottawa. National Research Council of Canada: 125–132. [In Russian]. Washing- ton, D. C. Biyanov, G. F. (1975). Dams on Permafrost. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory. Draft Translation TL 555. 234 p. Bjella, K. (2013). An investigation into a white painted airfield on permafrost: Thule Air Base, Greenland. In: Zufelt, J. E. (ed.). 10th International Symposium on Cold Re- gions Development, Anchorage, Alaska. Iscord, 2013: 565–575. Black, P. B. (1995). Applications of the Clapeyron Equation to water and ice in po- rous media. Hanover, New Hampshire. U. S. Army Corps of Engineers Cold Regions Research and Engineering Laboratory CRREL Report 95–6: 13 p. Black, R. F. (1951a). Structure in ice wedges of northern Alaska. Bulletin, Geologi- cal Society of America, 62(2): 1423–1424. Black, R. F. (1951b). Permafrost. Smithsonian Institute Annual Report: 273–302. Black, R. F. (1952). Growth of ice wedge polygons in permafrost near Barrow, Alaska. Bulletin, Geological Society of America, 63: 1235–1236. Black, R. F. (1963). Les coins de glace et de gel permanante dans le nord de L’Alaska. Annales de Géographie, 72: 257–271. [In French]. Black, R. F. (1969). Thaw depressions and thaw lakes: a review. Biuletyn Peryglacjalny, 19: 131–150. Black, R. F. (1974). Ice-wedge polygons of northern Alaska. In: Coates, D. R. (ed.). Glacial Geomorphology. 5th Annual Geomorphology Series, Binghampton, New York: 274–275. Black, R. F. (1983). Three superposed systems of ice wedges at McLeod Point, northern Alaska, may span most of the Wisconsin stage and the Holocene. In: Perma- frost. 4th International Conference Proceedings, July 17–23rd, 1983. Washington, D. C. National Academy Press: 68–73. Black, R. F. & Barksdale, W. L. (1949). Oriented lakes of northern Alaska. Journal of Geology, 57: 105–118. Blackwelder, E. (1931). Desert Plains. The Journal of Geology, 39(2): 133–140.

227 Список литературы

Blanchet, D., Skalski, J., Zhou, J., Lenstra, N. & Smith, B. (2002). Pipeline trenching in permafrost: A review. In: Proceedings of the 4th International Pipeline Conference, Calgary. New York. American Society of Mechanical Engineers, Paper 2002–27030. Blatter, H. (1990). Effect of climate on the cryosphere. Climatic conditions and the polythermal structure of glaciers. Zürich, Federal Institute of Technology, 190 p. Blatter, H. & Hutter, K. (1991). Polythermal conditions in Arctic glaciers. Journal of Glaciology, 37: 261–269. Bliss, L. C. & Wein, R. W. (1971). Changes to the active layer caused by surface disturbance. National Research Council of Canada Associate Committee on Geotech- nical Research Technical Memorandum, 103: 37–46. Blok, D., Heijmans, M. M. P. D., Schaepman-Strub, G., Kononov, A. V., Maxi- mov, T. C., & Berendse, F. (2010). Shrub expansion may reduce summer permafrost thaw in Siberian tundra. Global Change Biology, 16: 1296–1305. Blok, D., Heijmans, M. M. P. D., Schaepman-Strub, G., van Ruijven, J., Par- menttier, F. J. W., Maximov, T. C. & Berendse, F. (2011). The cooling capacity of mosses: Controls on water and energy fluxes in a Siberian site. Ecosystems, 14: 1055–1065. Blumstengel, W. K. (1988). Studies of an active rock glacier, east side, Slims River valley, Yukon Territory, Canada. Unpublished M.Sc. thesis, Department of Geography, University of Calgary. 141 p. Blumstengel, W. & Harris, S. A. (1988). Observations on an active lobate rock glac- ier, Slims River valley, St. Elias Range, Canada. In: Permafrost: Proceedings of the 5th International Conference, Trondheim, Norway. Trondheim. Tapir Press 1: 689–694. Blyakharchuk, T. A., Wright, H. E., Borodavko, P. S., van der Knaap, W. O. & Am- mann, B. (2008). The role of pingos in the development of the Dzhangyskol lake-pingo complex, central Altai Mountains, southern Siberia. Palaeogeography, Palaeoclimatol- ogy, Palaeoecology, 257: 404–420. Bobov, N. G. (1977). Direct indications of shrinking permafrost in the North during postglacial time. Transactions (Doklady) of the U.S.S. R. Academy of Sciences: Earth Sciences Sections 232(1–6): 256–259. [In Russian]. Bobov, N. G. (1999). Technogenic changes in permafrost and the stability of foun- dations of engineering structures. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 36(2): 77–80. Boch, S. G. & Krasnov, I. I. (1943). O nagornykh terraskh i drevnikh poverkhnosty- akh vyravnivaniya na Urale I svyazannykh. Vsesoyuznogo Geograficheskogo obshch estva Izvestiya 75: 14–25. [In Russian]. Bockheim, J. G. (1995). Permafrost distribution in the southern circumpolar region and its relation to the environment: a review and recommendations for further research. Permafrost and Periglacial Processes, 6: 27–45. Bockheim, J. G. (2007). Importance of cryoturbation in redistributing organic car- bon in permafrost-affected soils. Soil Science Society of America Journal, 71(4): 1335– 1342. Bockheim, J. G. & Hinkel, K. M. (2012). Accumulation of excess ground ice in an age sequence of drained thermokarst lake basins, Arctic Alaska. Permafrost and Periglacial Processes, 23: 231–236. Bockheim, J. G. & Tarnocai, C. (1998). Recognition of cryoturbation for classifying permafrost affected soils. Geoderma, 81: 281–293. Boelhouwers, J. (1991). Present-day periglacial activity in the Natal Drakensberg, southern Africa: A short review. Permafrost and Periglacial Processes, 2: 5–12.

228 Список литературы

Boelhouwers, J. (1995). Present day soil frost activity at Hexriver Mountains, west- ern Cape, South Africa. Zeitschrift für Geomorphologie N.F., 39: 237–248. Bogushevskay, E. M. & Dimov, L. A. (2000). Pipelines on bogs: The offers in new Russian Construction Norms and Regulations 2.05.06–85. Gas Industry, 2000 #6: 72– 73. [In Russian]. Boitsov, A. V. (1998). Underground water regime of frozen deposits in central Yakutia. In: Ohata, T. and Hiyama, T. (eds.). Proceedings of the 2nd Interna- tional Workshopon Energy and the Water Cycle in GAME — Siberia. Nagoya, Japan, 1997. Institute for Hydrospheric-Atmospheric Sciences, Nagoya University 4: 57–63. Bolch, T. & Gorbunov, A. P. (2014). Characteristics and origin of rock glaciers in the Northern Tien Shan (Kazakhstan/Kyrgyzstan). Permafrost and Periglacial Processes, 25(4): 320–332. Bolch, T. & Marchenko, S. (2006). Significance of glaciers, rock glaci- ers, and, in the Northern Tien Shan as water towers under climate change conditions. Proceedings of the workshop «Assessment of snow-glacier and water resources in Asia», 28th–30th November, 2006. Almaty, Kazhkstan: 199–211. Bolikhovskii, V. F. & Kyunttsel, V. V. (1990). Development of landslides in perma- frost rocks of the Western Siberian tundra. Soviet Engineering Geology, 1: 56–60. Bolton, W. R., Hinzman, L. D. & Yoshikawa, K. (2000). Stream flow studies in a wa- tershed underlain by discontinuous permafrost. In: Kane, D. L., (ed.). Proceedings of the AWRA Spring Speciality Conference, Water Resources in Extreme Environ- ments, May 1–3, 2000. Anchorage, Alaska. American Water Resources Association: 31–36. Bondarenko, G. I. (1993). Prediction of stability of solifluction slopes and structures on them. Proceedings of the 6th International Conference on Permafrost, Beijing. Wushan, Guangzhou, China. South China University of Technology Press, 1: 851–854. Bondarev, I. G. (1994). Subsea Permafrost, Gas Hydrates and gas pockets in Ce- nozoic sediments of Barents, Pechora and Kara Seas. World Petroleum Congress. New York. J. Wiley and Sons. Bondarev, V., Okko, O. & Rokos, S. (1999). Engineering- geological investigations on permafrost in the Russian Arctic offshore and coastal ar- eas. In: Tuhkuri, J. and Riska, K. (Eds.). Proceedings of the International Port and Ocean Conference under Arctic Conditions. Espo, Finland: 406–411. Bondarev, V., Rokos, S., Kostin, D., Dlugach, A. & Polyakova, N. (2002). Under- permafrost accumulations of gas in the upper part of the sedimentary cover of the Pe- chora Sea. Geology and Geophysics, 43(7): 587–598. Bonnaventure, P. P., Lewkowicz, A. G., Kremer, M. & Sawada, M. C. (2012). A per- mafrost probability model for the Southern Yukon and Northern British Columbia, Can- ada. Permafrost and Periglacial Processes, 23: 52–68. Borisov, V. V. (1984). Hydrogeogenic soil-filtration taliks and associated water seepage. Moscow University Geology Bulletin, 39(2): 81–85. [In Russian]. Bosikov, N. P. (1989). The intensity of destruction of fields of inter-alas landscapes, central Yakutia. Polar Geography and Geology, 13(2): 149–154. Bosikov, N. P. (1991). Evolution of alases of the Central Yakutia. Yakutsk. Perma- frost Research Institute. 127 p. [In Russian]. Bosikov, N. P. (1998). Wetness variability and dynamics of thermokarst processes in Central Yakutia. In: Proceedings of the 7th international Conference on Permafrost, Yellowknife. Collection Nordicana, 55: 71–76. Bouchard, F., Francus, P., Pienitz, R., Laurion, I. & Feyte, S. (2014). Subarctic per- mafrost ponds: Investigating recent landscape evolution and sediment dynamics in thawed permafrost in Northern Québec (Canada). Arctic, Antarctic and Alpine Re- search, 46(1): 251–271.

229 Список литературы

Bowley, W. W. & Burghardt, M. D. (1971). Thermodynamics and stones. EOS, Transactions of the American Geophysical Union, 52: 407. Bowman, J. P., McCammon, S. A., Brown, M. V., Nichols, D. S. & McMeekin, T. A. (1997). Diversity and association of psychrophilic bacteria in Antarctic sea ice. Applied and Environmental Microbiology, 63(8): 3068–3078. Boyev, V. R. & Gabon, V. M. (1981). Agriculture in the areas of industrial pioneer- ing development in Siberia. Moscow. [In Russian]. Bozhenova, A. P. & Bakulin, F. G. (1957). Experimental investigations of the mech- anisms of moisture migration in freezing soils. Laboratory investigations of frozen soils. No. 3. M.: Yizdatelstvo AS USSR. [In Russian]. Brenning, A. & Trombotto, D. (2006). Logistic regression modeling of rock glacier and glacier distribution: Topographic and climatic controls in the semi-arid Andes. Ge- omorphology, 81: 141–154. Bretz, J. H. (1929). Valley deposits immediately east of the Channeled Scablands of Washington. Journal of Geology, 37: 393–427. Brewer, M. C. (1958). Some results of geothermal investigations of permafrost in northern Alaska. Transactions of the American Geophysical Union, 39(1): 19–26. Brewer, R. & Haldane, A. D. (1957). Preliminary experiments in the development of clay orientation in soils. Soil Science, 84: 301–307. Broll, G. & Tarnocai, C. (2002). Turf hummocks on Ellesmere Island, In: Transac- tions of the 17th World Congress of Soil Science, August 14–21, 2002. Bankok, Thai- land. Paper # 1049. CD-ROM. Brook, G. A. & Ford, D. C. (1978). The nature of labarinth karst and its implications of climaspecific models of tower karst. Nature, 280: 383–385. Brook, G. A. & Ford, D. C. (1982). Hydrologic and geologic controls of carbonate water chemistry in the sub-Arctic Nahanni karst, Canada. Earth Surface Processes and Landforms, 7: 1–16. Brooker, A., Fraser, R. H., Olthof, I., Kokelj, S. V. & Lacelle, D. (2014). Mapping the activity and evolution of retrogressive thaw slumps by tasselled cap trend analysis of a Landsat Satellite Image stack. Permafrost and Periglacial Processes, 25: 243–258. Brooks, J., Cox, H., Bryant, W., Kennicutt, M. II, Mann, R. & McDonald, T. (1986). Association of gas hydrates and oil seepage in the Gulf of Mexico. Organic Geochmis- try, 10: 221–234. Brouchkov, A. V. (1998). Frozen saline soils of the Arctic coast, their origin and properties. Moscow. Moscow State University Press. 330 p. [In Russian]. Brouchkov, A. V. (2000). Salt and water transfer in frozen soils induced by gradi- ents of temperature and salt content. Permafrost and Periglacial Processes, 11(2): 153–160. Brouchkov, A. V. (2002). Nature and distribution of frozen saline sediments on the Russian Arctic coast. Permafrost and Periglacial Processes, 13(2): 83–90. Brouchkov, A. V. (2003). Frozen saline soils of the Arctic coast: their distribution and engineering properties. In: Phillips, M, Springman and Arenson Eds., Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost, Zurich, Switzerland. Lisse, Swerts and Zeitlinger: 95–100. Brouchkov, A. V., Bezrukov, V. V., Griva, G. I. & Muradyan, K. K. (2012). The ef- fects of the relict microorganism B. sp. on development, gas exchange, spontaneous motor activity, stress resistance, and survival of Drosophila melanogaster. Advances in Gerontology, 25: 19–26. [In Russian].

230 Список литературы

Brouchkov, A. V. & Fukuda, M. (2002). Preliminary measurements of methane con- tent in permafrost, Central Yakutia, and some experimental data. Permafrost and Peryglacial Processes, 13(3): 187–197. Brouchkov, A. V., Fukuda, M., Federov, A., Konstantinov, P. & Iwahana, G. (2004). Thermokarst as a short-term permafrost disturbance, Central Yakutia. Permafrost and Periglacial Processes, 15(1): 81–87. Brouchkov, A. V., Fukuda, M., Iwahana, G., Kobayashi, Y. & Konstantinov, P. (2005). Thermal conductivity of soils in the active layer of Eastern Siberia. Permafrost and Periglacial Processes, 16: 217–222. Brouchkov, A. V., Melnikov, V. P., Sukhovei, I. G., Griva, G. I., Repin, V. E., Kale- nova, L. F., Brenner, E. V., Subbotin, A. M., Trofimova, I. B., Tanaka, M., et al. (2009). Relict microorganisms of cryolithozone as possible objects of gerontology. Advances in Gerontology, 22: 253–258. Brown, J. (1969). Soils of the Okpilak River region, Alaska. In: Péwé, T. L., (ed.). The Periglacial Environment. Montreal. McGill-Queen’s University Press: 93–128. Brown, J., Ferrians, Jr., O. J., Hegginbottom, J. A. & Melnikov, E. S. (1997). Cir- cum-Arctic map of permafrost and ground-ice conditions. Washington, D. C. U. S. Ge- ological Survey in cooperation with the Circum-Pacific Council for Energy, Mines and Mineral Resources, Circum-Pacific Map Series CP-45, scale 1:10,000,000. Brown, J., Ferrians, Jr., O. J., Hegginbottom, J. A. & Melnikov, E. S. (1997). Digital Circum-Arctic map of permafrost and ground-ice conditions. In: International Perma- frost Association, Data Information Working Group, compiler Circumpolar Active-Layer Permafrost System (CAPS). Version 1.0. CD_ROM available from [email protected] rado.edu Brown, J. & Sellman, P. V. (1973). Permafrost and coastal plain history of Arctic Alaska. In: Britton, M. E. (ed.). Alaskan arctic tundra. Arctic Institute of North America Technical Paper 25. 244 p. Brown, R. J. E. (1960). The distribution of permafrost and its relation to air temper- ature in Canada and the USSR. Arctic, 13: 163–177. Brown, R. J. E. (1963). Editor. Proceedings of the 1st Canadian Conference on Permafrost. Ottawa, Canadian National Research Council, Associate Committee on Soil and Snow Mechanics. Technical Memoir #76: 231 p. Brown, R. J. E. (1965). Factors influencing discontinuous permafrost in Canada. Abstracts, 7th International Congress, International Association for Quaternary Re- search, Boulder, Colorado: 47. Brown, R. J. E. (1966a). Influence of vegetation on permafrost. In: Permafrost: In- ternational Conference, Lafayette, Indiana. Washington, National Academy of Sci- ences Publication 1287: 20–25. Brown, R. J. E. (1966b). The relationship between mean annual air and ground tem- peratures in the permafrost regions of Canada. Proceedings of the 1st Permafrost Con- ference, Lafayette, Indiana. Washington. National Academy of Sciences: 241–246. Brown, R. J. E. (1967). Permafrost in Canada. Ottawa. National Research Council of Canada, Division of Building Research, NRCC 9769. 2nd Edition. Brown, R. J. E. (1968). Occurrence of permafrost in Canadian peatlands. Proceed- ings of the 3rd International Peat Congress, Québec: 174–181. Brown, R. J. E. (1969). Factors influencing discontinuous permafrost. In: Péwé, T. L. (ed.). The Periglacial Environment, past and present. Monteal. McGill- Queen’s University Press: 11–53. Brown, R. J. E. (1970a). Permafrost in Canada — Its influence on Northern Development. Toronto. University of Toronto Press. 234 p.

231 Список литературы

Brown, R. J. E. (1970b). The distribution of permafrost and its relation to air tem- perature in Canada and the USSR. Arctic, 13: 163–177. Brown, R. J. E. (1972). Permafrost in the Canadian Archipelago. Zeitschrift für Ge- omorphologie, 13: 102–130. Brown, R. J. E., Editor (1973a). Proceedings of the 1st Canadian Conference on Permafrost. Ottawa, National Research Council of Canada, Associate Committee on Soil and Snow Mechanics, Technical Memoir #76. 231 p. Brown, R. J. E. (1973b). Influence of climatic and terrain factors on ground temper- ature at three locations in the permafrost region of Canada. In: North American Contri- bution, Permafrost: 2nd International Conference, Yakutsk, Washington, D. C., Na- tional Academy of Sciences: 27–34. Brown, R. J. E. & Johnson, G. H. (1964). Permafrost and related engineering prob- lems. Endeavour, 23: 66–72. Brown, R. J. E. & Péwé, T. L. (1973). Distribution of permafrost in North America and its relationship to the environment: A review, 1963–73. North American Contribu- tion, Permafrost: 2nd International Conference, Washington, D. C. National Academy of Sciences: 71–100. Bryan, K. (1922). Erosion and sedimentation in the Papago Country, Arizona: with a sketch of the geology. U. S. Geological Survey Bulletin # 730. Bryant, J. P. & Scheinberg, E. (1970). Vegetation and frost activity in an alpine fell- field on the summit of Plateau Mountain. Canadian Journal of Botany, 48: 751–771. Bryant, R. B. (1989). Physical processes of Fragipan formation. In: Smeck, N. E. and Ciolkose, E. J. (ed.). Fragipans: Their occurrence, classification and genesis. Soil Science Society of America Special Publication #24: 141–150. Buchenauer, H. W. (1990). Getscher-und blockgletschergeschichte der westlichen Schobergruppe (Osttirol). Marb. Geographische Schrifter, 117: 376. [In German]. Büdel, J. (1937). Eiszeitliche und rezente Verwitterung und Abtragung im chuncals nicht vereisten Gebeit Mitteleuropas. Erg. Heft 229 zu Peterm. Geogr. Mitt., Gotha. [In German]. Budyko, M. I. (1966). Polar ice and climate. Izvestiya AN SSSR, seriya geo- grafiya, 6: 3–10. [In Russian]. Budyko, M. I. (1971). Klimat i zhizn. Leningrad. [In Russian]. Budyko, M. I. (1980). Global ecology. Moscow. Progress Publisher. [In Russian]. Buffet, B. A. (2000). Clathrate Hydrates. Annual Revue of Earth Planetary Science, 28: 47–507. Buldovich, S. N., Garagulya, L. S., Tipenko, G. S. & Seregina, N. V. (1991). Math- ematical modeling of conductive and convective heat transfer in the taliks of the cryolite zone. Moscow University Geology Bulletin, 46(5): 55–64. [In Russian]. Buldovich, S. N., Afanasenko, L. S., Garagulya, L. S. & Ospenikov, Y. N. (2002). The effect of flooding on geocryological conditions of construction sites in West Siberia. In: Extreme phenomena in the cryosphere: Basic and applied aspects. Puschino. Rus- sian Federation: Russian Academy of Sciences International Conference Abstracts: 103–104; 266. [In Russian]. Buldovich, S. N., Garagulya, L. S., Tipenko, G. S. & Seregina, N. V. (2001). Math- ematical modelling of conductive heat and convective heat transfer in the taliks of the cryolite zone. Moscow University Geology Bulletin, 46(5): 55–64. Bull, W. B., Schlyter, P. & Brogaard, S. (1995). Lichenomtric analysis of the Kärk- erieppe slush-avalanche fan, Kärkevagge, Sweden. Geografiska Annaler, 77A(4): 231– 240. Bundtsen, T. K. (1982). Alaska’s strategic minerals. Alaska Geographic, 9(4): 52–63.

232 Список литературы

Burgess, M., Judge, A., Taylor, A. & Allen, V. (1982). Ground temperature studies of permafrost growth at a drained lake site, Mackenzie Delta. In: French, H. M. (ed.). Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary, Alberta. Ottawa. National Research Council of Canada: 3–9. Burgess, M. M., Grechischev, S. E., Kurfurst, P. J., Melnikov, E. S. & Mos- kalenko, N. G. (1993). Monitoring of engineering — geological processes along pipe- line routes in permafrost terrain in Mackenzie River Valley, Canada and Nadym area, Russia. In: Permafrost, Sixth International Conference, Proceedings, Beijing, China. 1: 54–59. Burgess, M. M., Robinson, S. D., Moorman, B. J., Judge, A. S. & Fridel, T. W. (1995). The application of ground penetrating radar to geotechnical investigations of in- sulated permafrost slopes along the Norman Wells pipeline. In: Proceedings of the 48th Canadian Geotechnical Conference, Vacouver, B. C. Alliston, Ontario. Canadian Ge- otechnical Society: 999–1006. Burn, C. R. (1990). Frost-heave in lake-bottom sediments, Mackenzie Delta, North- west Territories. Proceedings of the 5th Canadian Permafrost Conference. Collection Nordicana, 4: 103–109. Burn, C. R. & Friele, P. A. (1989). Geomorphology, vegetation succession, soil characteristics and permafrost in retrogressive thaw slumps near Mayo, Yukon Terri- tory. Arctic, 42(1): 31–40. Burn, C. R. & Michel, F. A. (1988). Evidence for recent temperature-induced water migration into permafrost from tritium content of ground ice near Mayo, Yukon Territory, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 25: 909–915. Burn, C. R. & Smith, C. A. S. (1988). Observations of the «thermal offset» in near- surface mean annual temperatures at several sites near Mayo, Yukon Territory, Can- ada. Arctic, 42(2): 99–104. Bykov, G. E. (1938). On the question of climates during the Quaternary period in the Far East and on the history of permanently frozen ground. Doklady Akademii Nauk SSSR 20(5): 387–390. [In Russian]. Cailleux, A. & Calkin, P. (1963). Orientation of hollows in cavernously weathered boulders in Antarctica. Biuletyn Periglacjalny, 12: 147–150. Caine, T. N. (1963). Movement of low angle scree slopes in the Lake District, North- ern England. Revue de Géomorphologie Dynamique, 14: 171–177. Caine, N. (1968a). The blockfields of Northeastern Tasmania. Department of Ge- ography Publication G/6. Canberra. Australian National University. 127 p. Caine, N. (1968b). The fabric of periglacial blockfield material on Mount Barrow, Australia. Geografiska Annaler, 50A(4): 193–206. Caine, N. (1969). A model for alpine talus slope development by slush avalanching. Journal of Geology, 77: 92–100. Caine, N. (1972). Air photo analysis of blockfield fabrics in Talus Valley, Tasmania. Journal of Sedimentary Petrology, 42(1): 33–48. Caine, N. (1983). The mountains of Northeastern Tasmania. Rotterdam. Balkema. Cairnes, D. D. (1912). Differential erosion and equiplanation in portions of Yukon and Alaska. Bulletin of the Geological Society of America, 23: 333–348. Cairns, J., Overbaugh, J. & Miller, S. (1994). The origin of mutations. Nature, 335: 142–145. Calkin, P. & Cailleux, A. (1962). A quantitative study of cavernous weathering (Taf- foni) and its application to glacial chronology in Victoria Valley, Antarctica. Zeitschrift für Geomorphologie, 6: 317–324.

233 Список литературы

Callister, W. D., Jr. Rethewisch, R. G. (2015). Fundamentals of Materials Science and Engineering. New York. John Wiley and Sons, 2nd International edition, ISBN 0– 471–66081–7, ISBN 978–0–471–66081–1. Calmels, F. & Allard, M. (2004). Ice segregation and gas distribution in permafrost using tomodensitometric analysis. Permafrost and Periglacial Processes. 15(4): 367–378. Calmels, F. C. & Allard, M. (2008). A structural interpretation of the palsa-lithalsa growth mechanism through the use of CT Scanning. Earth Surface Processes and Landforms, 33(2): 209–225. Calmels, F. C., Allard, M. & Delisle, G. (2008a). Development and decay of a lithalsa in Northern Québec: a geomorphological history. Geomorphology, 97: 287–299. Calmels, F. C., Delisle, G. & Allard, M. (2008b). Internal structure and the thermal and hydrological regime of a typical lithalsa: significance for permafrost growth. Cana- dian Journal of Earth Sciences, 45(1): 31–43. Cameron, J. J. (1977). Community water use summary. Edmonton. Internal Report, Northern Technology Unit, Environmental Protection Service. Cameron, J. J., Christensen, V. & Gamble, D. J. (1977). Water and Sanitation in the Northwest Territories: An overview of the setting, policies and technology. The North- ern Engineer, 9(4): 4–12. Cameron, J. J. & Smith, D. W. (1977). Annotated bibliography on northern environ- mental engineering, 1974–75. Environment Canada, Environmental Protection Service, Report # EPS-3-WP-77–6. Canadian Soil Classification (1998). 3rd Edition. Agriculture Canada. Cande, S. C. & Kent, D. W. (1995). Revised calibration of the geomagnetic polarity timescale for the Late Cretaceous and Cenozoic. Journal of Geophysical Research, 100: 6093–6095. Capps, S. R. (1910). Rock glaciers in Alaska. Journal of Geology, 18: 359–375. Carbiener, R. (1970). Frostmusterböden, solifluktion, pflanzengesellschafts — Mosaik und struktur, erläutert am Beispiel der Hochvogesen. In: Tuxen, R. (ed.). Ge- sellschaftsmorphologie. Berlin International Symposium Rinteln, 1966: 187–217. [In German]. Carefoot, E. I., Davies, A. L., Johnston, G. H., Lawrence, N. A., Lukomskyj, P. & Thornton, D. E. (1981). Utilities. In: Johnston, G. H. (Ed.). Permafrost Engineering, De- sign and Construction. Toronto. J. Wiley and Sons. Chapter 10: 415–472. Carey, K. L. (1973). Icings developed from surface water and ground water. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Cold Regions Science and Engineering Monograph III-D3. Carlson, L. E. & Butterwick, D. E. (1983). Testing pipelining techniques in warm permafrost. In: Permafrost, Fourth International Conference, Proceedings. Washington, DC. National Academy Press 97–102. Carmack, E. C. (1986). Circulation and mixing ice-covered waters. In: Untersteiner, N. (ed.). The geophysics of sea ice. New York. Plenum Press 641–712. NATO AS1 Series B 146. Carpenter, E. J., Lin, S. & Capone, D. G. (2000). Bacterial Activity in South Pole Snow. Applied and Environmental Microbiology, 66(10): 4514–4517. Carr, A. (2003). Hydrologic comparisons and model simulations of Subarctic water- sheds containing continuous and discontinuous permafrost, Seward Peninsula, Alaska. Unpublished M.Sc. thesis. Fairbanks. University of Alaska, Fairbanks.

234 Список литературы

Carson, C. E. & Hussey, K. M. (1960). Hydrodynamics in three arctic lakes. Journal of Geology, 68: 585–600. Carter, L. D. (1981). A Pleistocene sand sea on the Alaskan Arctic Coastal Plain. Science, 211: 381–383. Carter, L. D. (1983). Fossil sand wedges in the Alaskan arctic coastal plain and their paleoenvironmental significance. Proceedings of the 4th International Confer- ence on Permafrost, Fairbanks, Alaska. Washington, D. C. National Academy Press: 109–114. Carter, L. D. & Galloway, J. P. (1981). Earth Flows along Henry Creek, northern Alaska. Arctic, 34: 325–328. Carey, K. L. (1973). Icings developed from surface water and groundwater. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Monograph III-D3. 65 p. Casagrande, A. (1932). A new theory of frost heaving: Discussion. Proceeding of the U. S. Highway Research Board, 11(1): 168–172. Catto, N. R. (1983). Loess in the Cypress Hills, Alberta. Canadian Journal of Earth Sciences, 20(7): 1159–1167. Cegla, J. & Dzulinski, S. (1970). Ukalady niestatecznie wartowane i ich wystepow- anie w srodowisku periglacjalnym. Acta Universitatis Wratislaviensis, 124, Studia Geo- graficzne, 13: 17–42. [In Polish]. Cerling, T. E. & Craig, H. (1994). Geomorphology and in situ cosmogenic isotopes. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 22: 273–317. Chaban, P. D. & Gol’dtman, V. G. (1978). Effect of geocryological conditions on the productivity and mining operations in the Northeast USSR. Proceedings of the 2nd In- ternational Conference on Permafrost, Yakutsk. USSR Contribution, Washington. Na- tional Academy of Sciences: 587–590. Chalmer, W. D. (1935). Alluvial fan flooding: The Montrose, California flood of 1934. Geographical Review, 25: 255–263. Chamberlain, E. J. (1981a). Frost susceptibility criteria. Presented at the National Transportation Research Board Meeting, January, 1981. Chamberlain, E. J. (1981b). Frost susceptibility of soil: Review of index tests. Han- over, New Hampshire. U. S. Army Corps of Engineers Cold Regions Research and En- gineering Laboratory. CRREL Monograph 81–2. 110 p. Chamberlain, E. J. (1983). Frost heave in saline soils. In: Permafrost: 4th Interna- tional Conference Proceedings, Fairbanks, Washington, National Academy Press: 121–126. Chambers, M. J. G. (1967). Investigations of patterned ground, at Signy Island, South Orkney Islands. III: Miniature patterns, frost heaving and general conclusions. British Antarctic Survey Bulletin, 12: 1–22. Chan, X. (1984). Current developments in China on frost-heave processes in soil. In: Permafrost: 4th International Conference Proceedings, Fairbanks, Washington. Na- tional Academy Press: 55–60. Chapin, J., Pernia, J. & Kjartanson, B. (2009). An approach to applying Spring Thaw Loading Restrictions for low volume roads on thermal numerical modelling. In: Proceed- ings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering. Retson, Virginia. American Society of Civil Engineers: 469–505. Chataignser, Y., Gosselin, L. & Doré, G. (2009). Optimization of embedded inclined open-ended channel in natural convection used as a heat drain. International Journal of Thermal Sciences (2009). Doi: 101016/jiljthermasci2009.01.001

235 Список литературы

Chaudhary, V. & Gursharan, S. (2006). Structural measures for controlling ava- lanches in formation zone. Defence Science Journal 56(5): 791–799. Chen, H., Zhu, Q., Wu, N., Wang, Y. F. & Peng, C. H. (2011). Delayed spring phe- nology on the Tibetan Plateau may also be attributable to other factors than winter and spring warming. Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 108, #9: E93. Chen, J. (2000). Weathering of rocks induced by lichen colonization — a review. Catena, 121: 121–146. Chen, J., Hu, Z. Y., Dou, S. & Qian, Z. Y. (2003). Yin-Yang slope problem along Qinghai-Lhasa Lines and its radiation mechanism. Cold Regions Science and Technol- ogy, 44: 217–224. Chen, M., Rowland, J. C., Wilson, C. J., Altmann, G. L. & Brumby, S. P. (2013). The importance in natural variability in lake areas on the detection of permafrost deg- radation: A case study from the Yukon Flats, Alaska. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 24(3): 224–240. Cheng, D. X., Liu, Z. W. & Mao, F. (2013). Research on frozen soil characteristics of 330 kV transmission line of main power grid in Yushu and Qing- hai. Electric Power Survey and Design, 1: 20–23. Cheng, D. X., Zhang, J. M., Liu, H. J. et al. (2009). The influence factor analysis for the site selection of transmission line in frozen earth area. Journal of Engineering Ge- ology, 17(3): 329–334. Cheng, G. (1982). Effect of uni-direction accumulation of unfrozen water in season- ally frozen and thawed ground. Kexue Tongbao, 27(9): 984–989. [In Chinese]. Cheng, G. (1983a). Vertical and horizontal zonation of high-altitude permafrost. Washington, D. C. Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost, 136–141. Cheng, G. (1983b). The mechanism of repeated-segregation for the formation of thick-layered ground ice. Cold Regions Science and Technology, 8: 57–66. Cheng, G. D. (2003). The impact of local factors on permafrost distribution and its in- spiring for design Qinghai-Xizang Railway. Science in China (Series D), 33(6): 602–607. Cheng, G. D. (2004). Influences of local factors on permafrost occurrence and their implications for Qinghai-Tibet railway design. Science in China, Series D: Earth Sci- ences, 47(8), 704–709. Cheng, G. & Dramis, F. (1992). Distribution of mountain permafrost and climate. Permafrost and Periglacial Processes 3(2): 83–91. Cheng, G. D., Jiang, H., Wang, K. L., et al. (2003). Thawing index and freezing in- dex on the embankment surface in permafrost regions. Journal of Glaciology and Ge- ocryology, 25(6): 603–607. Cheng, G. D. & Jin, H. D. (2013). Permafrost and groundwater on the Qinghai-Tibet Plateau and in northeast China. Hydrogeology Journal, 21: 5–23. Cheng, G. D. & Ma, W. (2006). Frozen ground engineering problems in construc- tion of the Qinghai-Tibet railway. Chinese Journal of Nature, 28(6): 315–320. Cheng, G. D., Sun, Z. & Nui, F. (2008). Application of the roadbed cooling approach in Qinghai-Tibet railway engineering. Cold Regions Science and Technology, 53(3), 241–258. Cheng, G. D. & Tong, B. L. (1978). Experimental research on an embank- ment in an area with massive ground ice at the lower limit of alpine permafrost. In: Pro- ceedings of the 3rd International Conference on Permafrost Ottawa. National Council of Canada 2: 199–222.

236 Список литературы

Cheng, G. D., Tong, B. L. & Luo, X. B. (1981). Two important problems of embank- ment construction in the section of massive ground ice. Journal of Glaciology and Ge- ocryology, 3(2): 6–11. [In Chinese]. Cheng, G. & Wang, S. (1982). On the zonation of high-altitude permafrost in China. Journal of Glaciology and Geocryology, 4: 1–16. [In Chinese]. Cheng, G. D., Zhang, J., Sheng, Y. & Chen, J. (2004). Principle of thermal insula- tion for permafrost protection. Cold Regions Science and Technology, 40: 71–79. Cheng, J., Jiang, M., Zan, L., Lυ, X., Xu, X., Lu, P., Zhang, X. & Tian, M. (2005a). Progress in Research on the Quaternary Geology in the source area of the Yellow River. Geoscience, 19(2): 239–246. [In Chinese]. Cheng, J., Zhang, X., Tian, M., Yu, W. & Yu, J. (2005b). Ice-wedge casts showing climatic change since the Late Pleistocene in the source area of the Yellow River, north-east Tibet. Journal of Mountain Science, 2(3): 193–201. Cheng, J., Zhang X., Tian, M., Yu, W., Tang, D. & Yue, J. (2006). Ice-wedge casts discovered in the source area of the Yellow River, Northeast Tibetan Plateau and their palaeoclimatic implications. Quaternary Sciences, 26 (1): 92–98. [In Chinese]. Cheng, Y. F., Ding, S. J., Lu, X. L., et al. (2012). Monitoring and analysis of coarse- grained frozen soil temperatures in Qinghai-Tibet DC Transmission Line engineering. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 31(11): 2363–2371. Cheng, Y. F., Lu, X. L., Liu, H. Q., et al. (2004). Model test study on pile foundation of 110 kV transmission line of Qinghai-Tibet Railway in frozen soils. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 23 (Supplement 1): 4378–4382. Chernov, Y. I. & Matveyeva, N. V. (1997). Arctic ecosystems in Russia. In: Wielgo- laski, F. E. (Ed.). Polar and Alpine Tundra. Amsterdam. Elsevier. 3: 361–507. Chernyad’yev, V. P. & Chekhovskiy, A. I. (1994). The impact of climatic warming on permafrost conditions in Russia. Polar Geography and Geology, 18: 121–126. Cheverev, V. G., Pustovoit, G. P. Vidyapin, I. T., et al. (2006). Stabilization of tubu- lar pile foundations in heaving soils. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 43(6): 221–227. Chigir, V. G., Khol’nov, A. P., Khrenov, N. N., Yegurtsov, S. A. & Samoylova, V. V. (1997). Many-year evolution and seasonal dynamics of thaw bulbs in perennially-fro- zen soil beneath gas pipelines in the far north. Pipeline Construction, 2: 28–31. [In Rus- sian]. Chinn, T. J. H. (1981). Use of Rock weathering-rind thickness for Holocene abso- lute age-dating in New Zealand. Arctic and Alpine Research, 13(1): 33–45. Chistotinov. L. V. (1973). Moisture migration in freezing water-unsaturated soils. M.: Nauka. [In Russian]. Chizjov, A. B., Chizhova, N. I., Morkovina, I. K. & Romanov, V. V. (1983). Tritium in permafrost and ground ice. In: Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks, Alaska. Washington, D. C. National Academy Press, Vol- ume 1; 1030–1035. Chou, Y. L. (2008). Study on Shady-Sunny effect and the forming mechanism of longitudinal embankment crack in permafrost. Ph.D. thesis, Graduate School of the Chinese Academy of Sciences Dissertation. Christiansen, H. H., Åkerman, J. H. & Repelewska-Pekalowa, J. (2008). Active layer dynamics in Greenland, Svarlbad and Sweden. 8th International Conference on Permafrost. Extended Abstracts on current research and newly available infor- mation: 19–20.

237 Список литературы

Christiansen, H. H., Etzelmüller, B., Isaksen, K., Juliussen, H., Farbrot, H., Humlum, O., Johansson, M., Ingeman-Nielsen, T., Kristensen, L., Hjort, J., Holmlund, P., San- nel, A. B. K., Sigsgaard, C., Åkerman, H. J., Foged, N., Blikra, L. H., Pernosky, M. A., & Ø´ degård, R. (2010). The thermal state of permafrost in the Nordic area during IPY 2007–2009. Permafrost and Periglacial Processes, 21: 156–181. Christofferson, R. W. (1994). Geosystems. 2nd Edition. Engelwood Cliffs, N. J., MacMillan College Publishing Co. 663 p. Chudinova, S. M., Bykhovets, S. S., Sorokovikov, V. A., Gilichinsky, D. A., Zhang, T.-Z. & Barry, R. G. (2008). Could the current warming endanger the status of frozen ground regions in Asia? 8th International Conference on Permafrost. Extended Ab- stracts on current research and newly available data: 21–22. Church, M. (1974). Hydrology and permafrost with reference to northern North America. In: Permafrost Hydrology. Proceedings of the Workshop Seminar, Canadian National Committee, the International Hydrological Decade: 7–20. Church, M. & Miles, M. J. (1987). Meteorological antecedents to debris flows in southwestern British Columbia. In: Costa, J. E. and Wieczoreck, G. F. (Eds.). Debris flows/avalanches: process, recognition and mitigation. Geological Society of America, Reviews in Engineering Geology, 7: 63–79. Churcher, C. S. (1968). Pleistocene ungulates from the Bow River gravels at Cochrane, Alberta. Canadian Journal of Earth Sciences, 5: 1467–1488. Chuvilin, L. V. & Miklyaeva, I. V. (2005). A field experiment to assess the oil pollu- tion in the upper horizons of permafrost. Earth Cryosphere, 9(2): 60–66. [In Russian]. Chigir, V. G. (1977). Cryogenic slope formation. In: Cryolithology problems. Mos- cow.[In Russian]. Clague, J. J. (1981). Landslides at the south end of Kluane Lake, Yukon Territory. Canadian Journal of Earth Sciences, 18: 959–971. Clark, E. F. & Simoni, O. W. (1976). A survey of road construction and mainte- nance problems in Central Alaska. U. S. Army Cold Regions Research and Engineer- ing Laboratory, Special Report SR 76–8. 36 p. Clark, I. & Lauriol, B. (1997). Aufeis of the Firth River basin, northern Yukon, Canada: Insights into permafrost hydrology and karst. Arctic and Alpine Research, 29: 240–252. Clarke, G. K. C., Leverington, D. W., Teller, J. T. & Dyke, A. S. (2004). Paleohy- draulics of the last outburst flood from glacial Lake Agassiz and the 8200 BP cold event. Quaternary Science Reviews, 23(3): 389–407. Clarke, K. (2013). Bud the spud moves up north: Farmers battle to make a go of it in the Northwest Territories. http://news.nationalpost.com/news/canada/bud- the-spud-moves-up-north. Clayton, L. (1967). Stagnant glacier features of the Missouri Coteau. In: Clayton, L. and Freers, T. F. (eds.). Glacial Geology of the Missouri Coteau and adjacent areas. North Dakota Geological Survey Miscellaneous Papers, 30: 25–46. Clein, J. S. & Schimel, J. P. (1995). Microbial activity of tundra and taiga soils at sub-zero temperatures. Soil Biology and Biochemistry, 27: 1231–1234. Coe, M. J. (1967). The Ecology of the alpine zone of Mount Kenya. Monographiae Biologicae 17. The Hague. Junk. 136 p. Cogley, J. G. & McCann, S. B. (1976). An exceptional storm and its effects in the Canadian High Arctic. Arctic and Alpine Research, 8: 105–110. Cohen, J. L., Furtado, J. C., Barlow, M. A., Alexeev, V. A. & Cherry, J. E. (2012). Arctic warming, increasing snow cover and widespread boreal winter cooling. Environ- ment Research Letters 7(1). Doi: 10.1088/1748–9326/7/1/014007.

238 Список литературы

Collett, T. S. (1990). Potential Geological Hazards of Arctic gas hydrates. American Association of Petroleum Geology Bulletin, 74(5): 631–632. Collinson, J. D. & Thompson, D. B. (1989). Sedimentary structures. London, Unwin Hyman. Coltirti, M., Dramis, F. & Pambianchi, G. (1983). Stratified slope-waste deposits in the Esino River Basin, Umbria-Marche Appenines, Central Italy. Polarforchung, 52(2): 59–66. Colt-KBR (2003). Conceptual geotechnical/geothermal design basis. In: Concep- tual and preliminary engineering for Mackenzie Gas Project. Prepared for Imperial Oil Resources Ventures Limited Project # 99-C-3079. Coltorti, M., Dramis, F. & Pambianchi, G. (1983). Stratified slope-waste deposits in the Esino River Basin, Umbria-Marche Appenines, Central Italy. Polarforschung, 53(2): 59–65. Connor, B. & Harper, J. (2013). How vulnerable is Alaska’s Transportation to cli- mate change? TR News, 284: 23–29. Cook, F. A. (1955). Near surface soil temperature measurements at Resolute Bay, Northwest Territories. Arctic, 8(4): 237–249. Cook, F. A. (1956). Additional note on mud circles at Resolute Bay, Northwest Ter- ritories. Canadian Geographer, 8: 9–17. Cook, F. A. (1966). Patterned ground research in Canada. In: Permafrost 1st Inter- national Conference, Lafayette, Indiana. Washington, Proceedings of the National Academy of Sciences, Publication #1287: 128–130. Cooks, J. & Otto, E. (1990). The weathering effects of the lichen Lecidea aff. sarco- gynoides (Koerb.) on Magaliesberg quartzite. Earth Surface Processes and Landforms. 15: 491–500. Corner, G. D. (1980). Avalanche impact landforms in Troms, North Norway. Geo- grafiska Annaler, 62A: 1–10. Corte, A. E. (1961). The frost behaviour of soils: Laboratory and field data for a new concept — I. Vertical sorting. U. S. Army Corps of Engineering, Cold Regions Re- search and Engineering Laboratory Research Report 85(1). 22 p. Corte, A. E. (1962a). Vertical migration of particles in front of a moving freezing plane. Journal of Geophysical Research, 67:1085–1090. Corte, A. E. (1962b). Relationship between four ground patterns, structure of the ac- tive layer, and type and distribution of ice in the permafrost. U. S. Army Corps of Engi- neers, Cold Regions Research and Engineering Laboratory Research Report #88. 79 p. Corte, A. E. (1962c). The frost behavior of soils: Laboratory and field data for a new concept — II, Horizontal sorting. U. S. Army Corps of Engineers, Cold Regions Re- search and Engineering Laboratory Research Report 85(2). 20 p. Corte, A. E. (1962d). The frost behavior of soils — I, Vertical sorting. In: Soil behav- ior on Freezing with or without additives. Washington, National Academy of Sciences, Highway Research Bulletin, #317: 9–14. Corte, A. E. (1962e). The frost behavior of soils — II, Horizontal sorting. In: Soil be- havior on freezing with or without additives. Washington, National Academy of Sci- ences, Highway Research Bulletin, #317: 44–66. Corte, A. E. (1963a). Vertical migration of particles in front of a moving freezing plane.U. S. Army Corps of Engineers, Cold Regions research and Engineering Laboratory Report#105. 8 p. Corte, A. E. (1963b). Particle sorting by repeated freezing and thawing. Science, 142: 499–501. Corte, A. E. (1966a). Experiments on sorting processes and the origin

239 Список литературы

of patterned ground. In: Permafrost: 1st International Conference, Lafayette, Indiana. Washington, NationalAcademy of Sciences Pulication #1287: 130–135. Corte, A. E. (1966b). Particle sorting by repeated freezing and thawing. Builetyn Peryglacjalny, 15: 175–240. Corte, A. E. (1967). Informe preliminary del progresso efectuado en el studio de las estructuras de crioturbación Pleistocenas fósiles en la Provincia de Santa Cruz. Ter- ceras Jornadas Geologicos Argentinas, 2: 9–19. [In Spanish]. Corte, A. E. (1972). Laboratory formation of extrusion features by multicyclic freeze-thaw in soils. Bulletin de Centre de Géomorphologie du CNRS, Caen, 13, 14, 15: 157–182. Corte, A. E. (1976a). The hydrological significance of rock glaciers. Journal of Glac- iology, 17(75): 157–158. Corte, A. E. (1976b). Rock Glaciers. Biuletyn Peryglacjalny, 26: 175–197. Corte, A. E. (1978a). Guide for compilation and assemblage ofdata for a world glacier inventory: Debris-covered glaciers, rock glaciers and ice-cored moraines. 7 p. Roneo. Corte, A. E. (1978b). Rock glaciers as permafrost bodies with a debris cover as an active layer: a hydrological approach in the Andes of Mendoza. In: Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton, Alberta. Ottawa. Na- tional Research Council of Canada 1: 263–269. Corte, A. E. (1985). Comparative study of geocryological (periglacial) conditions, features and processes in the Andes and the Himalayas: The Andes. In: Unión Ge- ográfica Internacional. Primera Reunión Latino-Americana sobre la importancia de los fenómenos periglaciares. Tercera Reunión Grupo Periglacial Argentino: 35–48. Corte, A. E. (1987a). Rock Glacier taxonomy. In: Giardino, J. R., Shroder, J. F. & Vitek, J. D. (eds.). Rock Glaciers. London. Allen and Unwin: 27–39. Corte, A. E. (1987b). Central Andes rock glaciers: applied aspects. In: Giardino, J. R., Shroder, J. F. and Vitek, J. D. (eds.). Rock Glaciers. London. Allen and Unwin: 289–303. Corte, A. E. (1988). Geocryology of the Central Andes and rock glaciers. In: Pro- ceedings of the 5th International Conference on Permafrost. Trondheim, Tapir Press. 1: 718–723. Corte, A. E. & Beltramone, C. (1984). Edad de las estructuras criogénicas de Pto. Madryn, Chubut, Argentina. Actas 2da Reunión del Grupo Periglacial Argentina, 66– 72. [In Spanish]. Corte, A. E. & Espizua, L. E. (1981). Inventario de glaciares de la Cuenca del rio Mendoza.Instituto Argentino de Nivologia y Glaciologia, Mendoza. 64 p. [In Spanish]. Costin, A. B., Thom, B. G., Wimbush, D. J. & Stuiver, M. (1967). Nonsorted steps in the Mt. Kosciusko area, Australia. Geological Society of America Bulletin, 78: 979–992. Coultish, T. L. & Lewkowicz, A. G. (2003). Palsa dynamics in a subarctic mountain- ous environment, Wolf Creek, Yukon Territory, Canada. Chapter 30. In: Phillips, M., Springman, S. M., and Arenson, L. U. (eds.). Permafrost, ICOP 2003. Balkema Pub- lishers 21: 103. Craig, B. G. (1959). Pingo in the Thelon Valley, Northwest Territories: radiocarbon age and historical significance of the contained organic material. Bulletin of the Geo- logical Society of America, 70: 509–510. Crampton, C. B. (1965). An indurated horizon in the soils of South Wales. Journal of Soil Science, 16: 230–242. Crampton, C. B. (1977). A study of the dynamics of hummocky micro-relief in the Canadian North. Canadian Journal of Earth Sciences, 14: 639–649.

240 Список литературы

Crandall, K. A., Lundebergy, J. & Wayne, R. K. (1997). Multiple and ancient origins of the domestic dog. Science, 276: 1678–1689. Cronin, J. E. (1983). Design and performance of a liquid natural convective sub- grade cooling system for construction on ice-rich permafrost. In: Permafrost: 4th Inter- national Conference Proceedings. Washington, D. C. National Academy Press 1524 p. 198–203. Cronin, T. M., Dwyer, G. S., Farmer, J., Bauch, H. A., Spielhagen, R. F., Jakob- sson, M., Nilsson, J., Briggs, W. M., Jr. & Stepanova, A. (2012). Deep Arctic Ocean warming during the last glacial cycle. Nature Geoscience, 5: 631–634. Doi: 10.1038/ngeo1557. Crory, F. E. (1965). Pile foundations in discontinuous permafrost areas. Proceed- ings of the Canadian Regional Permafrost Conference, Edmonton. Ottawa. National Research Council of Canada, Associate Committee on Snow and Ice Mechanics Tech- nical Memoir 86: 58–76. Crory, F. E. (1966). Pile foundations in permafrost. Proceedings of the 1st Interna- tional Permafrost Conference, Lafayette, Indiana. Washington. National Academy of Sciences Publication 1287: 467–476. Crory, F. E. (1968). Bridge foundations in permafrost areas: Goldstream Creek, Fairbanks, Alaska. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory Technical Report 180. 33 p. Crory, F. E. (1973). Installation of driven test piles in permafrost at Bethel Air Force Station, Alaska. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Tech- nical Report 145. 27 p. Crory, F. E. (1978). The Kotzebue Hospital: A case study. Proceedings of the Con- ference on applied techniques for cold environments, Anchorage, Alaska. American Society of Civil Engineers, 1: 342–359. Crory, F. E. (1985). Long-term foundation studies of three bridges in the Fairbanks area. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory Technical Report. Cross, C. W. & Howe, E. (1950). Geography and general geology of the Quadran- gle in the Silverton folio. U. S. Geological Survey Folio 120: 1–25. Cui, Z. (1985). Comparative study of geocryological (periglacial) conditions, fea- tures and processes in the Andes and the Himalayas: The Himalayas. In: Unión Ge- ográfica Internacional. Primera Reunión Latino-Americana sobre la importancia de los fenómenos periglares. Tercera Reunión Grupo Periglacial Argentino: 49–59. Cui, Z. & Song, C. (1992). Holocene periglacial processes and environmental changes in Daqingshan Mountains, Inner Mongolia, China. Permafrost and Periglacial Processes, 3: 55–62. Cui, Z., Zhao, L. & Vandenburghe, J., et al. (2002). Discovery of ice wedge and sand-wedge networks in Inner Mongolia and Shanxi Province and their environmental significance. Journal of Glaciology and Geocryology, 24(6): 708–716. [In Chinese]. Cultural Survival (2010). Silent Spring in Siberia: The plight of the Vilyuy Sakha. http://www.culturalsurvival.org/publications/cultural-survival-quarterly/Russia/silent- springsiberia-plight-vilyuy-sakha. Retrieved 03/06/2015. Currey, D. R. (1974). Continentallity of extratropical climates. Annals of the Associ- ation of American Geographers 64: 268–280. Curry, R. P. (1966). Observations of alpine mudflows in the Tenmile Creek Range, central Colorado. Bulletin of the Geological Society of America, 77: 771–776. Cysewski, M. H. & Shur, Y. (2009). Prethawing: From mining to Civil Engineering, a historical perspective. In: Proceedings of the 14th Conference on Cold Regions En- gineering. Reston, Virginia. American Society of Civil Engineers: 22–31.

241 Список литературы

Czeppe, Z. (1961). Thermic differentiation of the active layer and its influence on frost heave in periglacial regions (Spitzbergen). Bulletin Academie Polonnaise Sci- ences, Séries Science géologie et géographie, 8: 149–152. Czeppe, Z. (1964). Exfoliation in a periglacial climate. Geographia Polonica, 2: 5– 10. Czudek, T. (1990). Zum problem der kryoplanationsterrassen. Petermanns Geog- raphische Mitteilungen, 134: 226–238. [In German]. Czudek, T. & Demek, J. (1970). Thermokarst in Siberia and its influence on the de- velopment of lowland relief. Quaternary Research, 1: 103–120. Czudek, T. & Demek, J. (1973). The valley cryopediments in Eastern Siberia. Biuletyn Peryglacjalny, 22: 117–130. Daanen, R. P., Misra, D., Epstein, H., Walker, D. & Romanovsky, V. (2008). Simu- lating nonsorted circle development in arctic tundra ecosystems. Journal of Geophysi- cal Research, 113, G03S06, doi: 10.1029/2008JG000682. Dahl, R. (1966). Blockfields and other weathering forms in the Narvik Mountains. Geografiska Annaler, 48A: 224–227. Dallimore, S. R. & Wolfe, S. A. (1988). Massive ground ice associated with glacio- fluvial sediments, Richards Island, N. W.T., Canada. Proceedings, 5th International Conferemce on Permafrost, Trondheim. Trondheim, Tapir Press 1: 132–137. Dallimore, S. R., Wolfe, S. A. & Solomon, S. M. (1996). Influence of ground ice and permafrost on coastal evolution, Richards island, Beaufort Sea coast, N. W. T. Cana- dian Journal of Earth Sciences, 33: 664–675. D’Amico, S., Collins, T., Marx, J. C., Feller, G. & Gerday, C. (2006). Psycrophilic microorganisms: Challenges for life. EMBO Report 7: 385–389. Danilov, I. D. (1973). Subaqueous pseudomorphoses in Pleistocene deposits. Biuletyn Peryglacjalny, 22: 339–345. Danilov, I. D. (1996). Formation of syncryogenic units of ice-rich deposits («ice» or «edoma» complexes). In: Foundations of Geocryology, Volume 2. Lithogenous Geo- cryology. Moscow. Moscow University Press: 286–290. [In Russian]. Danilova, N. S. (1966). Formation of thin ice veins and resulting pseudomorphs in sandy alluvium of Lena Delta. Vestnik Moskovskogo Universiteta (serie 4) Geolog- ica, 6: 108–111. [In Russian]. Darwin, C. (1839). Geology and Natural History of the various countries visited by H. M. S. Beagle. London. J. Murray, pp. 254–256. Datsko, P. S. & Rogov, V. V. (1988). Transformation of dispersed deposits under cycles of freezing-thawing. Moscow. Moscow University Press: 132–149. [In Russian]. Davidson, D. M. & Lo, R. C. (1982). Preservation of permafrost for a fuel storage tank. Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary. Ottawa. Na- tional Research Council of Canada: 545–554. Davidson, D. W. (1973). Clathrate hydrates. In: Frank (ed.). Water: A Comprehen- sive Treatise. New York, Plenum Press, vol. 2: 115–234. Davidson, D. W., El-Defrawy, K. K., Fuglem, M. O. & Judge, A. S. (1978). Natural Gas Hydrates in Northern Canada. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton. Ottawa, National Research Council, 1: 937–943. Davidson, E. A. & Janssens, I. A. (2006). Temperature sensitivity of soil carbon de- composition and peatlands to climatic change. Nature, 440: 165–173. Davidson, G. P. & Nye, J. F. (1985). Cold Regions Science and Technology, 11: 141. Day, J. H. & Rice, H. M. (1964). The characteristics of some permafrost soils in the Mackenzie Valley. Arctic 4: 222–236.

242 Список литературы

Decaulne, A. & Saemundsson, T. (2006). Geomorphic evidence for present-day snow avalanche and debris-flow impact in the Icelandic Westfjords. Geomorphology, 80: 8–93. Dedysh, S. N. & Dunfield, P. E. (2009). Facultative methane oxidizers. In: Hand- book of Hydrocarbon and Lipid Microbiology. Heidelberg. Springer-Verlag. Chapter 27: 1968–1975. Degenhardt, J. G. Jr. (2009). Development of tongue-shaped and multilo- bate rock glaciers in alpine environments — interpreted from ground penetrating radar surveys. Geomorphology, 109: 94–107. De Grandpré, Fortier, D. & Stephani, E. (2010). Impact of groundwater flow on per- mafrost degradation: implications for transportation infrastructures. Geo2010, Calgary: 534–540. De Krom, V. (1990). Retrogressive thaw slumps and active layer slides on Herschel Island. Unpublished M.Sc. thesis, McGill University, Montréal, Québec. Delaloye, R., Reynard, E., Lambeil, C., Marescot, L. & Monnet, R. (2003). Thermal anomaly in a cold scree slope. Proceedings of the 8th International Conference on Per- mafrost, Lisse, Balkema, 175–180. Delisle, G. (2000). Temporal variability of sub-sea permafrost and gas hydrate oc- currences as a function of climate change in the Laptev Sea. Siberia Polarforschung 68: 221–225. Delisle, G., Allard, M., Fortier, R., Calmels, F. & Larrivée, E. (2003). Umiujaq, north- ern Québec: innovative techniques to monitor the decay of a lithalsa in response to cli- matic change. Permafrost and Periglacial Processes, 14(4): 375–385. De Martonne, E. (1920). Le rôle morphologique de la neige en montagne. La Géographie, 34: 255–267. [In French]. Demek, J. (1960). Formy zvtraváni a obnosu zuluv Krumlovkeim lese jihozápadne od Brna. Cas. miner. a Geol., 5. [In Czechoslovakian]. Demek, J. (1964). Periglacial slope development in the area of the Bohemian Mas- sif of Northern Moravia. Biuletyn Peryglacjalny, 14: 169–192. Demek, J. (1968). Cryoplanation terraces in Yakutia. Biuletyn Peryglacjalny, 17: 91–116. Demek, J. (1969a). Cryoplanation terraces, their geographical distribution, genesis and development. Akadmie VED rozpravy, Rad Mathematickych A Prirodnich Ved, Rocnik, 79(4): 80 p. Demek, J. (1969b). Cryogene processes and the develop- ment of cryoplanation terraces. Biuletyn Peryglacjalny, 18: 115–125. Denny, C. S. (1936). Periglacial phenomena in southern Connecticut. American Journal of Science, 32: 322–342. Denton, G. H. & Karlén, W. (1973). Holocene climatic variations — their pattern and possible cause. Quaternary Research, 3: 155–205. Deryagin, B. V., Churaev N. V., & Muller, B. N. (1985). Surface forces. M. [In Rus- sian]. Desyatkin, R. V. (1993). Syngenetic soil salinization during thermokarst for- mation. Eurasian Soil Science, 25(4): 38–46. Desyatkin, R. V. & Desyatkin, A. R. (2006). Thermokarst transformation of soil cover on cryolithozone flat territories. In: Hatano, R. and Guggenberger, G. (Eds.). Symposium on Environmental change in Siberian Permafrost Region. Sapporo. Hok- kaido University Press: 213–223. Dickens, H. B. & Gray, D. M. (1960). Experience with a pier-supported building over permafrost. American Society of Civil Engineers, Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, 86 (SM5): 1–14. Dickfoss, P., Betancourt, J. L. & Thompson, L. (1997). History and paleoclimate po- tential of Candelaria Ice Cave, west-central New Mexico. In: Zidek, G. (Ed.). A natural

243 Список литературы

history of El Malpas. New Mexico Bureau of Mines and Mineral Resources Bulletin 1561: 91–112. Ding, J. (1984). Study and practice on deep foundation in permafrost areas of China. Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks, Alaska. Washington. National Academy of Sciences. Final Proceedings: 18–24. Ding, J. K. & He, G. S. (2000). The critical mean value of air temperature — an im- portant factor for designing the critical height of embankment in permafrost regions of the Tibetan Plateau. Journal of Glaciology and Geocryology, 22(4): 333–339. Dionne, J.-C. (1984). Palses et limit méridionale du pergélisol dans l’hémisphère nord: le cas de Blanc-Sablon, Québec subarctique. Géographie physique et Quater- naire, 32(2): 165–184. [In French]. Dixon, J. C., Thorn, C. E. & Darmody, R. G. (1984). Chemical weathering pro- cesses on the Vantage Peak Nunatak, Juneau Icefield, Southern Alaska. Physical Ge- ography, 5: 111–131. Dixon, J. C., Thorn, C. E., Darmody, R. G. & Campbell, S. W. (2002). Post-glacial rock weathering processes on a roche moutonnée in the Riksgränsen area (68 ºN), northern Norway. Norsk Geografisk Tidsskrift, 56(4): 257–264. Dobinski, W. (2012). The cryosphere and glacial permafrost as its integral compo- nent. Central European Journal of Geosciences, 4(4): 623–640. Dobrovolskiy, L. A. (1974). Effects of tectonics and subsurface waters on develop- ment of Permafrost. International Geology Review, 16(6): 690–696. Dokuchaev, V. V. (1879a). Abridged historical account and critical examination of the principal soil classification existing. Transactions of the St. Petersburg Society of Nature, 10: 64–67. [In Russian]. Dokuchaev, V. V. (1879b). Preliminary report on the investigation of the southeast- ern part of the chernozem of Russia. St. Petersburg. Trudy Imp. Vol. Ekonom. Ob- sches. [In Russian]. Dokuchaev, V. V. (1883). Russian chernozem. St. Petersburg. [In Russian]. Dokuchayev, V. V. & Gerasimov, A. S. (1988). Anchoring capacity of column foun- dations subjected to tangential forces induced by the frost heaving of soils. Soil Me- chanics and Foundation Engineering, 24(6): 252–257. Dolenko, G. I. (1913). The Lena River valley near Yakutsk. Preliminary Report on the investigations of the soils in Asiatic Russia during 1913. St. Petersburg, [In Russian]. Domaradzki, J. (1951). Blockströme im Kanton Graubünden. Ergeb Wiss Unter- such Schweiz Nationparks, 3: 177–235. [In German]. Dornbusch, U. (2005). Glacier-rock glacier relationships as climatic indicators dur- ing the late Quaternary in the Cordillera Ampato, Western Cordillera of southern Peru. Geological Society of London Special Publications 242: 75–82. Dostovalov, B. N. (1952). About the physical conditions of formation of frost cracks. Research of permafrost in Yakutia. Volume 3. [In Russian]. Dostovalov, B. N. & Kudryavtsev, V. A. (1967). Obshcheye merzlotovedeniya. Mos- cow. Moscow State University. 403 p. [In Russian]. Dostovalov, B. N. & Popov, A. I. (1966). Polygonal systems of ice wedges and con- ditions of their formation. In: Proceedings of the 1st International Conference on Per- mafrost, Ottawa, National Academy of Science, National Research Council of Canada, Publication #1287: 102–105. Douglas, L. A. & Tedrow, J. F. C. (1961). Tundra soils of Arctic Alaska. In: Pro- ceedings of the 7th International Congress of Soil Science, 1960, Madison, Wiscon- sin: 291–304.

244 Список литературы

Drachev, S. S., Savostin, L. A. & Bruni, I. E. (1995). Structural pattern and tectonic history of the Laptev Sea region. Report on Polar Research, 176: 348–366. Drachev, S., Savostin, L., Groshev, V. & Bruni, I. (1998). Structure and geology of the continental shelf of the Laptev Sea, eastern Russian Arctic. Tectonophysics, 298: 357–393. Draebing, D. & Eichel, J. (2016). Controlling factors of turf-banked solifluction lobe evolution on the Turtmann Glacier forefield (Switzerland). Geophysical Research Ab- stracts, 18: EGU2016–479, 2016. Drake, J. J. & McCann, S. B. (1982). The movement of isolated boulders on tidal flats by ice floes. Canadian Journal of Earth Sciences, 19: 784–754. Drew, J. F. & Tedrow, J. C. F. (1962). Arctic Soil Classification and patterned ground. Arctic, 15: 109–116. Drosf-Hausen, W. (1967). The water-ice interface as seen from the liquid side. Jour- nal of Colloid and Interface Science, 25(2): 243. Duan, Q. L. (2002). The formation mechanism and treatment measure of the motive sand-flood of Cunna Lake on Qingzang Railway. Geotechnical Engineering Technique, 6(3): 311–314. Duan, X. & Naterer, G. F. (2004). Heat conduction with seasonal freez- ing and thawing in an active layer near a tower foundation. International Journal of Heat and Mass Transfer, 52(7–8): 2068–2078. Dubikov, G. I. & Ivanova, N. B. (1994). Condition and salinity of sediments at the coastal areas of the Kara Sea. Materyaly i konferencii geokriologov Rossii, 1. [In Rus- sian]. Dubnie, A. (1972). Northern mining problems with particular reference to unit oper- ations in permafrost. Ottawa. Department of Energy, Mines and Resources Technical Bulletin TB48. 20 p. Dubrovin, V. A. (1974). The prediction of changes in the conditions of ground freezing in connection with industrial and municipal construction in the area of the middle reaches of the Angara River. Moscow University Geology Bulletin, 29(3): 93–96. [In Russian]. Duchkov, A. D., Balobaev, V. T., Devyatkin, V. N., An, V. V. & Sokolova, L. S. (1995). Geothermal model of the West-Siberian permafrost. Russian Geology and Ge- ophysics, 36(8): 69–79. Duckson, D. W., Jr. (1967). Continentality. In: Oliver, J. E. & Fairbridge, R. W., (eds.). The Encyclopedia of Climatology. New York. Van Nostrand Reinholt Co. 365–367. Dufour, S., Lafleche, P. & Judge, A. S. (1988). Design and monitoring of earth em- bankments over permafrost. 2nd International Conference on Case Histories in Ge- otechnical Engineering, St Louis, Missouri. Paper #10: 1001–1010. Duk-Rodkin, A. (1994). Tertiary-Quaternary drainage of the pre-glacial Mackenzie Basin. Quaternary International, 22/23: 221–241. Dunn, J. R. & Hudec, P. P. (1965). The influence of clays on water and ice in rock pores (2). New York State, Department of Public Works, Physical Research Report RR65–5. 149 p. Dunn, J. R. & Hudec, P. P. (1966). Frost deterioration: Ice or ordered water? Geo- logical Society of America, Special Paper 101. 256 p. Dunn, J. R. & Hudec, P. P. (1972). Frost and sorption effects in argillaceous rocks. In: Highway Research Board, Frost action in soils. Washington, National Academy of Sci- ences — National Academy of Engineering, Highway Research Record, 393: 65–78. Duval, P., Ashby, M. F. & Anderman, I. (1983). Rate-controlling processes in the creep of polycrystalline ice. Journal of Physical Chemistry, 87: 4066–4074.

245 Список литературы

Dydyshko, P. I., Kondratiev, V. G., Vasilyev, M. L., Prigoda, V. Y., Sadakova, M. N. & Valuyev, A. S. (1993). Deformed embankments on Mari and the ways of their stabili- zation. Permafrost; 6th International Conference Proceedings. Beijing, China. July 5– 9, 1993. Wushan, Guangzhou, China: South China University of Technology Press. 1: 155–159. Dyke, A. S. (1976). Tors and associated weathering phenomena, Somerset Island, District of Franklin. Geological Survey of Canada, Paper 76–1B: 209–216. Dyke, A. S. (1978). Qualitative rates of frost heave in bedrock on Southeastern Baf- fin Island, District of Franklin. Geological Survey of Canada, Paper 78–1A: 501–502. Dyke, A. S., (1984). Frost heaving of bedrock in permafrost regions. Bulletin of the Association of Engineering Geologists, XXXI(4): 389–405. Dyke, A. S. (2004). An outline of North American deglaciation with emphasis on central and northern Canada. In: Ehlers, J. & Gibbard, P. L. (eds.). Quaternary gla- ciations: Extent and chronology. Part II. North America. Elsevier B. V.: 371–406. Dyke, A. S. & Zoltai, S. C. (1980). Radio-carbon dated mudboils, Central Canadian Arctic. Geological Survey of Canada, Paper 80–1B: 271–275. Dyke, L. D. (2000). Stability of permafrost slope in the Mackenzie Valley. In: Dyke, L. D. and Brooks, G. R. (Eds.). The Physical Environment of the Mackenzie Val- ley, northwest Territories: A Base Line for the Assessment of Environmental Change. Ottawa. Geological Survey of Canada Bulletin #547: 176–186. Dyke, L. D. (2001). Contaminant migration through the permafrost active layer, Mackenzie Delta area, Northwest Territories, Canada. Polar Record, 37(202): 215–228. Dyke, L. D. & Sladden, W. E. (2010). Permafrost and peatland evolution in the Northern Hudson Bay Lowland, Manitoba. Arctic, 63: 429–441. Dylik, J. (1957). Tentative comparison of planation surfaces occurring under warm and cold semi-arid conditions. Biuletyn Peryglacjalny, 5: 175–186. Dylik, J. (1966). Problems of ice wedge structure and frost fissure polygons. Biuletyn Peryglacjalny, 15: 241–291. Dylik, J. (1969a). Slope development under periglacial conditions in the Łódz˙ re- gion. Biuletun Peryglacjalny, 18: 381–410. Dylik, J. (1969b). Slope development affected by frost fissures and thermal erosion. In: Péwé, T. L. (ed.). The Periglacial Environment. Montreal. Mcgill-Queen’s University Press: 365–386. Dylikowa, A. (1961). Structures de pression congélistatiques et structures de gon- flement par le gel près de Katarzynów près de Lódz. Bulletin de la Société de Lettres de Lódz, 12(9): 1–23. [In French]. Dyrness, C. T., Viereck, L. A. & Van Cleve, K. (1986). Fire in taiga communities of interior Alaska. In: Van Cleve, K., Chapin III, F. S., Flanagan, L. A., Viereck, L. A. and Dyrness, C. T. (eds.). Forest Ecosystems in the Alaskan Tiaga. New York, Springer-Verlag: 74–86. Eakin, W. M. (1916). The Yukon-Koyukuk region, Alaska. United States Geological Survey Bulletin, 631: 67–88. EBA (2004). Permafrost considerations for effective mine site development in the Yukon Territory. Mining Environment Research Group MERG report 2004–1. EBA En- gineering Consultants Ltd. 26 p. Eckerstorfer, M. & Christiansen, H. H. (2012). Meteorology, topography and snow- pack conditions causing two extreme mid-winter slush and wet slab avalanche periods in High Arctic maritime Svalbard. Permafrost and Periglacial Processes, 23: 15–25.

246 Список литературы

Edelman, C. H., Florschtz, F. & Jeswiet, J. (1936). U˝ ber spätpleistozäne und früh- holozäne kryoturbate Ablagerungen in den östlichen Niederlanden. Verhandelingen: Geologisch-Mijnbouwkundig Genootschap voor Nederland en Kolonien, Geologisch Series 11: 301–360. [In Dutch]. Edenborn, H. M., Sama, J. I. & Kite, J. S. (2012). Thermal regime of a cold air trap in Central Pennsylvania, USA: the Trough Creel ice mine. Permafrost and Periglacial Processes, 23(3): 187–195. Edlefsen, N. E. & Anderson, A. B.C. (1943). Thermodynamics of soil moisture. Hil- gardia, 15(2). Egginton, P. A. & Dyke, L. S. (1982). Density gradients and injection structures in mudboils in central District of Keewatin. Geological Survey of Canada, Paper 78-B: 203–206. Egginton, P. A. & Shilts, W. W. (1978). Rates of movement associated with mudboils, central District of Keewatin. Geological Survey of Canada, Paper 78–1B: 203–206. Eggner, C. L. & Tomlinson, B. G. (1978). Temporary wastewater treatment in re- mote locations. Journal of the Water Pollution Federation, 50: 2643–2656. Egerov, F. G., Nikiforov, M. M. & Danilov, Y. G. (2015). Unique experience and achievements of Sakha people in development of agriculture in the north. Modern Ap- plied Science, 9(5): 14–24. Ehlers, J. & Gibbard, P. (2008). Extent and Chronology of Quaternary glaciations. Episodes, 31: 211–218. Eichel, J., Krautblatter, M., Schmidtlein, S. & Dilan, R. (2013). Biogeomorphic inter- actions in the Turtmann Glacier forefield, Switzerland. Geomorphology, 201: 98–110. Doi: 10.1016/j.geomorph.2013.06.012. Eichel, J., Corenblit, D. & Dikan, R. (2015a). Conditions for feedbacks between ge- omorphic and vegetation dynamics on lateral moraine slopes: A biogeomorphic feed- back window. Earth Surface Processes and Landforms. Doi: 10.1002/esp.3859. Eichel, J., Meyer, N., Draebing, D., Schmidtlein, S. & Dikan, R. (2015b). Controls on smallscale biogeomorphic interactions on lateral moraine slopes and their linkage to large-scale geomorphic and vegetation patterns. Geophysical Research Abstracts, 18: EGU2016–1860, 2016. Eichfeld, I. G. (1931). Problema zemledelya na krayem severe. Sovetskiy Sever, 5. [In Russian]. Eissmann, L. (1994). Grundzüge der Quartärgeologie Mitteldeutschlands (Sach- sen, Sachsen-Anhalt, Südbrandengurg, Thüringen). Altenburger Naturwissenschaft- liche Forschungen, 7: 55–135. [In German]. Ellenburg, L. (1974). Shimobashira — kameis in Japan. Geographica Helvetica, 29: 1–5. Ellenburg, L. (1976). Zur Periglazialmorphologie von Ura Nipon, der schneereichen Seite Japans. Geographica Helvetica, 31: 139–151. [In German]. Ellis, S. (1980). Physical and chemical characteristics of a podzolic soil formed in neoglacial, Okstindan, northern Norway. Arctic and Alpine Research, 12(1): 65–72. Emel’yanov, V. I. (1973). Measures to prolong overburden removal in permafrost placers. Kolmya, 1: 6–7. [In Russian]. Emel’yanov, V. I. & Perl’shtein, G. Z. (1980). Water thawing of frozen ground for open pit and underground mining in the northeast part of the U.S.S. R. In: Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost. Ottawa, National Research Council of Canada. English translations, Part II: 339–354. Encyclopedia Britanica (2007).

247 Список литературы

Englezos, P. (1993). Clathrate Hydrates. Industrial Engineering Chemical Re- search, 32: 1251–1274. Environment Canada (1996). Surface water and sediment data (Hydat CD-ROM). Boulder, Colorado. Earthinfo. Environmental Protection Service (1977). National Inventory of Municipal water- works and wastewater systems in Canada, 1975. Ottawa. Environmental Protection Services. Environmental Protection Service (1985). Sewage lagoons in cold climates. Ed- monton. Technical Services Branch, Environment Protection Services, Environment Canada. Eremenko, A. (2014). Russia is running out of forest. Moscow Times, September 30th. English Edition. Ermolaev, M. M. (1932). Geological and geomorphological description of Bol’shoi Lyakhovskii Island. Yakutsk. Trudy SOPS AN SSSR, ser. 7. [In Russian]. Esch, D. C. (1983). Evaluation of experimental design features for roadway con- struction over permafrost. Permafrost. 4th International Conference Proceedings, Fair- banks, Alaska. Washington, D. C., National Academy Press: 283–288. Esch, D. (1988). Roadway embankments on warm permafrost: Problems and re- medial treatments. In: Permafrost: Proceedings of the 5th International Conference, Trondheim, Norway. Trondheim. Tapir Press 2: 1223–1226. Essoglou, M. E. (1957). Piling operations in Alaska. The Military Engineer, 49(330): 282–287. Etzelmuller, B. (2013). Recent advances in mountain permafrost research. Permafrost and Periglacial Processes, 24: 99–107. DOI: 10.1002/ppp.1772. Evans, S. G. & Clague, J. J. (1989). Rain-induced landslides in the Canadian Cor- dillera, July, 1988. Geoscience Canada, 16: 193–200. Everett, D. H. (1961). The thermodynamics of frost action in porous solids. Trans- actions of the Faraday Society, 57: 1541–1551. Everett, K. R. (1963). Slope movement, Neotoma Valley Southern Ohio. Institute of Polar Studies Report # 6. 62 p. Everett, K. R. (1966). Slope movement and related phenomena. In: Wilimov- sky, N. J. & Wolfe, J. N. (eds.). Environment of the Cape Thompson region, Alaska. U. S. Atomic Energy Commission, Division of Technical Information: 175–220. Everett, K. R., Hall, G. F. & Wilding, L. P. (1971). Wisconsin age cryoturbation fea- tures in Central Ohio. Geological Society of America Bulletin, 82: 1407–1410. Evin, M. (1983a). Prèsence et signification morphoclimatic de sediments gelés à l’amont des glaciers rocheux. In: Actes du College de l’Association des Géographes français, Paris 8.1.83. Eboulis et environment géographique passé et actuel: 137–142. [In French]. Evin, M. (1983b). Structure et movement des glaciers rocheux des Alps du Sud. Universitaire Grenoble I, Institut de Géographie Alpine. Thèse de 3e cycle, 343 p. [In French]. Evin, M. (1984). Characteristiques physic-chimiques des eaux issues des glaciers rocheux des Alpes du Sud (France). Zeitschrift für Gletscherkund und Glazialgeologie, 20: 27–40. [In French]. Evin, M. (1987). Lithology and fracturing control of rock glaciers in southwestern Alps of France and Italy. In: Giardino, J. R., Shroder, J. F. & Vitek, J. D. (eds.). Rock glaciers. London. Allen and Unwin: 83–106.

248 Список литературы

Evin, M. (1993). Glaciers et glaciers rocheux dans les vallons de Mongioie et de Schiantala (Haute Stura di Demonte, Italie). Zeitschrift für Gletscherkund und Gla- zialgeologie, 27/28: 1–10. [In French]. Evin, M. & Assier, A. (1982). Mise en evidence de mouvements sur le glacier rocheux du Pic d’Asti (Queyras-Alpes du Sud-France). Révue de Géomorphologie Dy- namique, 31(4): 127–136. [In French]. Evin, M. & Assier, A. (1983). Relations hydrologiques entre glacier et glaciers rocheux: l’example du cirque de Marinet (Haute-Ubaye, Alpes du Sud). Communica- tion, Section de Glaciologie de la Société hydrotechnique de France. Grenoble. 5 p. [In French]. Evseev, V. P. (1978). Migrational Frost Mounds. In: USSR Contribution: Perma- frost, 2nd International Conference, Yakutsk, Washington, D. C. National Academy of Sciences Press: 121–13. Fahey, B. D. (1973). An analysis of diurnal freeze-thaw and frost heave cycles in the Indian Peaks region of the Colorado Front Range. Arctic and Alpine Research, 5: 269–281. Fahey, B. D. (1974). Seasonal frost heave and frost penetration measurements in the Indian Peaks region of the Colorado Front Range. Permafrost and Periglacial Processes, 6: 63–70. Fahey, B. D. (1979). Frost heaving of soils at two locations in Southern Ontario, Canada. Geoderma, 22: 119–126. Fahey, B. D. (1985). Salt weathering as a mechanism of rock breakup in cold cli- mates: an experimental approach. Zeitschrift für Geomorphologie, 29: 99–111. Fahey, B. D. & Dagesse, D. F. (1984). An experimental study of the effect of hu- midity and temperature variations on the granular disintegration of argillaceous car- bonate rocks in cold climates. Arctic and Alpine Research, 16(3): 291–298. Fairchild, L. H. (1987). The importance of labor initiation processes. Review in En- gineering Geology, 7: 51–61. FAO (1988). Soil map of the world: Revised legend. Food and Agriculture Organi- zation of the United Nations, Rome. 119 p. Farbrot, H., Hipp, T. F., Etzelmüller, B., Isaksen, K., Ø´ degård, R. S., Schuler, T. V. & Humlum, O. (2011). Air and ground temperature variations observed along elevation and continental gradients in Southern Norway. Permafrost and Periglacial Processes, 22: 343–360. Fedosov, A. Ye. (1935). Physico-mechanical processes in soils during their freez- ing and thawing. M. Transzheldoryizdat. [In Russian]. Feldman, G. M. (1984). Thermokarst and permafrost. Novosibirsk. Nauka. 260 p. [In Russian]. Feller, G. (2007). Life at low temperatures: is disorder the driving force? Extremophiles, 11: 211–216. Feng, H. Y., Ma, X. J., Zhang, G. S., Bai, Y., Fei, G. Q., Cheng, G. D., An, L. Z. & Liu, G. X (2004). Culturing and counting the microbial cells in permafrost on the Tibetan Plateau. Journal of Glaciology and Geocryology, 26: 182–187. Feng, W. J. & Ma, W. (2006). Experimental study of the effect of awnings along the Qinghai-Tibet Railway. Journal of Glaciology and Geocryology 28(1): 108–115. Feng, W. J., Sun, Z. Z., Wen, Z., Ki, G. Y., Zhang, Z. & Yu, W. B. (2012). Applica- tion of the awning measure to obstruct solar radiation in the permafrost regions of the Qinghai-Tibet Plateau. Sciences in Cold and Arid Regions, 4(2): 121–126. Fernette, G. (1982). The Mining process. Alaska Geographic, 9(4): 120–133. Feulner, A. J. & Williams, J. R. (1967). Development of the groundwater supply at Cape Lisborne, Alaska, by modification of the thermal regime of permafrost. U. S. Geological Survey Professional Paper, 575-B: 199–202.

249 Список литературы

Fife, J. A. (1960). Refrigerant piping system supports Arctic radar sites. Heating, Piping and Air Conditioning, 32: 112–118. Filippov, V. M. (1981). The experimental study of the processes of dissolution of sulphate rocks in Pribaikalia. In: Some Questions of Geomorphology of East Sibe- ria — Irkutsk, 131–140. [In Russian]. Finch, R. H. (1937). A tree-ring calendar for dating volcanic events at Cinder Cone, Lassen National Park, California. American Journal of Science, 33: 140–146. Finlay, P. & Krason, J. (1990). Evaluation of geological relationships to gas hydrate formation and stability: Summary Report. Gas Energy Review, 18: 12–18. Fisch, W. Sr, Fisch, W., Jr, and Haeberli, W. (1978). Electrical resistivity soundings with long profiles on rock glaciers and moraines in the Alps of Switzerland. Zeitschrift für Gletscherkund und Glaciogeologie, 13: 239–260. Fischer, K. (1965). Mukegel, Schwemmkegel und Kegelsimse in den Alpentälern. Mitteilungen der Geographischen Gesellschaft München, 50: 127–159. [In German]. Fischer, L., Huggel, C., Käab, A. & Haeberli, W. (2013). Slope failures and erosion rates on a glacierized high-mountain face under climatic changes. Earth Surface Pro- cesses and Landforms, 38: 836–846. FitzPatrick, E. A. (1956). An indurated horizon formed by permafrost. Journal of Soil Science, 7: 248–254. FitzPatrick, E. A. (1976). Cryons and Isons. Proceedings of the North of England Discussion Group, 11: 31–43. Flint, R. F. (1955). Pleistocene geology of eastern South Dakota. U. S. Geological Survey Professional Paper, 262. 173 p. Forbes, D. L. (1984). Coastal geomorphology and sedimentation of Newfoundland. Geological Survey of Canada, Paper 84-B: 11–24. Forbes, D. L. & Taylor, R. B. (1994). Ice in the shore zone and the geomorphology of cold coasts. Progress in Physical Geography, 18(1): 59–89. Forbes, D. L., Taylor, R. B. & Fobel, D. (1986). Coastal studies in the western Arctic Archipelago (Melville, McKenzie King, Lougheed and nearby islands). Geological Sur- vey of Canada Open File 1409. 29 p. Ford, D. C. (1984). Karst groundwater activity and landform genesis in modern per- mafrost regions of Canada. In: LaFleur, R. G. (Ed.). Groundwater as a geomorphic agent. London, Allen and Unwin Ltd.: 340–350. Ford, D. C. (1987). Effects of glaciations and permafrost upon the development of karst in Canada. Earth Surface Processes and Landforms, 12: 507–521. Ford, D. C. & Williams, P. W. (1989). Karst Geomorphology and Hydrology. Lon- don. Chapman and Hall. 601 p. Forsyth, J. (1994). A history of the peoples of Siberia: Russia’s North Asian Colony, 1581–1990. Cambridge. Cambridge University Press. Fortier, D. & Allard, M. (2004). Late Holocene syngenetic icewedge polygons de- velopment, Bylot Island, Canadian Arctic Archipelago. Canadian Journal of Earth Sci- ences, 41(8): 997–1012. Fortier, D. & Allard, M. (2008). Atmospheric and geothermal conditions during ther- mal contraction of ice wedges, Bylot Island, eastern Canadian Arctic archipelago. 8th International Conference on Permafrost. Extended Abstracts on current research and newly available information: 37–38. Fortier, D. & Allard, M. (2013). Late Holocene syngenetic ice-wedge polygons de- velopment, Bylot Island, Canadian Archipelago. Canadian Journal of Earth Sciences, 41(8): 997–1012.

250 Список литературы

Fortier, D. & Savard, C. (2010). Engineering geophysical investigation of permafrost conditions underneath airfield embankments in Northern Québec (Canada). GEO2010: 1307–1316. Fortier, R. (2008). Thaw settlement of degrading permafrost; A geohazard affecting the performance of man-made infrastructures at Umiujac in Nunavik (Québec). In: Locat, J., Perret, D., Turmel, D., Demers, D., & Lerouell, S. (2008). Comptes rendus de la 4e Conférence canadien sur les géoriques: des causes á la gestion. Laval. Laval University Press. 594 p. Fotiev, S. M., Sheveleva, N. & Danilova, N. (1974). Permafrost in Middle Siberia. Moscow. Russian Academy of Sciences, Permafrost Institute. Nauka. 146 p. Fotiev, S. M. (2009). Siberian geocryological chronologies. Earth Cryosphere, 13(3): 3–16. [In Russian]. Foster, H. L. & Holmes, G. W. (1965). A large transitional rock glacier in the John- son River Area, Alaska Range. U. S. Geological Survey Professional Paper, 525B: B112–B116. Foster-Miller Associates (1965). Final Phase I Report on an investigation of meth- ods of conveying snow, ice and/or frozen ground from an excavation to a disposal area. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Hanover, New Hamp- shire. Internal Report IR23. 101 p. François, R. (2002). Cool stratification. Nature, 428: 31–32. Francou, B. (1988). Eboulis stratifiés dans la Hautes Andes Centrales du Pérou. Zeitschrift für Geomorphologie, 32: 47–76. [In French]. Franke, D., Hinz, K. & Oncken, O. (2001). The Laptev Sea Rift. Marine and Petro- leum Geology, 18: 1083–1127. Franklin, L. J. (1983). In situ hydrates — a potential gas source. In: Cox, J. L. (ed.). Natural Gas Hydrates: Properties, occurrence and Recovery. Woburn, Maine. Butter- worth: 115–122. Franzmeier, D. P., Norton, L. D. & Steinhardt, G. C. (1989). Fragipan formation in loess of the Midwestern United States. In: Smeck, N. E. and Ciolkose, E. J. (eds.). Fragipans: Their occurrence, classification and genesis. Soil Science Society of Amer- ica Special Publication #24: 69–97. Frauenfelder, R., Schneider, B. & Kääb, A. (2008). Using dynamic modelling to sim- ulate the distribution of rock glaciers. Geomorphology, 93: 130–143. Freden, S. (1965). Some aspects on the physics of frost heave in mineral soils. Sur- face Chemistry, 79–90. French, H. M. (1970). Soil temperatures in the active layer, Beaufort Plain. Arctic, 229–239. French, H. M. (1974). Active thermokarst processes, eastern Banks Island, western Cnadian Arctic. Canadian Journal of Earth Sciences, 11(6): 785–794. French, H. M. (1975). Man-induced thermokarst, Sachs Harbour airstrip, Banks Is- land, N. W. T. Canadian Journal of Earth Sciences, 12: 132–144. French, H. M. (1976). The Periglacial Environment. London and New York. Long- man. 308 p. French, H. M. (1978). Sump studies I: Terrain disturbances. Environmental Studies #6. Ottawa. Indian and Northern Affairs. 52 p. French, H. M. (1980). Terrain, land use and waste drilling fluid disposal problems, Arctic Canada. Arctic, 33: 794–806. French, H. M. (1986). Periglacial involutions and mass displacement structures, Banks Island, Canada. Geografiska Annaler, 68A(3): 167–174. French, H. M. (1996). The Periglacial Environment. 2nd Edition. Harlow. Adison Wesley Longman, Ltd. 341 p.

251 Список литературы

French, H. M. (2003). The development of Periglacial Geomorphology: 1 — up to 1965. Permafrost and Periglacial Processes, 14(1): 29–60. French, H. M. (2007). The Periglacial Environment. 3rd Edition. New York. Wiley. 458 p. French, H. M. (2016). Do periglacial landscapes exist? A discussion of upland land- scapes of Northern Interior Yukon, Canada. Permafrost and Periglacial Processes, 27(2): 219–218. French, H. M. & Dutkiewcz, L. (1976). Pingos and pingo-like forms, Banks Island, western Canadian Arctic. Biuletyn Peryglacjalny, 26: 211–222. French, H. M., Demitroff, M. & Forman, S. L. (2003). Evidence for Late Pleistocene permafrost in the New Jersey Pine Barrens (latitude 39 ºN), Eastern USA. Permafrost and Periglacial Processes, 14: 259–274. French, H. M., Harris, S. A. & van Everdingen, R. O. (1983). The Klondike and Dawson. In: French, H. M. and Heginbottom, J. A. (eds.). Northern Yukon Territory and Mackenzie Delta, Canada. Guidebook to Permafrost and related features. 4th Interna- tional Conference on Permafrost. Guidebook #3. Division of Geological and Geophysi- cal Surveys, Fairbanks, Alaska: 35–63. French, H. M. & Harry, D. G. (1988). Nature and origin of ground ice, Sandhills Mo- raine, southwest Banks Island, Western Canadian Arctic. Journal of Quaternary Sci- ence, 3: 19–30. French, H. M. & Harry, D. G. (1990). Observations on buried glacier ice and mas- sive segregated ice, western Arctic coast, Canada. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 1: 31–43. French, H. M. & Pollard, W. H. (1986). Ground-ice investigations, Klondike District, Yukon Territory. Canadian Journal of Earth Sciences, 23: 550–560. Frich, P. & Brandt, E. (1985). Holocene talus accumulation rates, and their influence on rock glacier growth. A case study from Igpik, Disco, West Greenland. Geografisk Tidsskrift, 85: 32–43. Friedmann, E. I. (1994). Viable Microorganisms in Permafrost. In: Gilichinsky, D. (ed.). Russian Academy of Sciences, Pushchino: 21–26. Fries, T. & Bergström, E. (1910). Några iakttagelser öfver palsar och deras förekomst i nordligaste Sverige. Geologiska Foreningens Forhandlinger, Stockholm, 32: 195–205. Froelich, W. & Słupik, J. (1978). Frost mounds as indicators of water transmission zones in the active later of permafrost during the winter season (Khangay Mountains, Mongolia). Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton, Ottawa, National Research Council of Canada 1: 188–193. Froelich, W. & Slupik, J. (1982). River icings and fluvial activity in extreme continen- tal climate, Khangai Mountains, Mongolia. In: Proceedings of the 4th Canadian Perma- frost Conference, Calgary.: 203–211. Froese, D. G. (1998). Sedimentology and paleomagnetism of the Plio-Pleistocene Lower Klondike Valley terrace, Yukon Territory. Unpublished Ph.D. thesis, Department of Geography, University of Calgary. 153 p. Froese, D. G., Westgate, J. A., Retes, A. V., Enkin, R. J. & Preece, S. J. (2008). Ancient permafrost and a future, warmer Arctic. Science, 321: 1648. Frost, G. V., Epstein, H. E., Walker, D. A., Matyshak, G. & Ermokhina, K. (2013). Patterned ground facilitates shrub expansion in Low Arctic tundra. Environmental Re- search Letters, 8 015035.

252 Список литературы

Fryxell, F. M. & Horberg, L. (1943). Alpine mudflows in Grand Teton National Park, Wyoming. Bulletin of the Geological Society of America, 54: 457–472. Fu, C. F., Zhao, J. B., Mei, F. M., Shao, T. J. & Zuo, J. (2015). Vertical distribution of soil moisture and surface sandy soil wind erosion for different types of sand dune on the southeastern margin of the Mu Us sandy land, China. Sciences in Cold and Arid Regions, 7(6): 666–674. Fujino, K., Horiguchi, K., Shinbori, M. & Kato, K. (1983). Anal- ysis and characteristics of cores from a massive ice body in Mackenzie Delta, N. W.T., Canada. Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost. Washing- ton, D. C., National Academy Press: 316–321. Fujino, K., et al. (1988). Characteristics of the massive ground ice body in the west- ern Canadian Arctic. Proceedings of the 5th International Conference on Permafrost. Trondheim, Tapir Publishers 1: 143–147. Fukuda, M. (1982). Experimental Studies Of Coupled Heat and Moisture Transfer in Soils During Freezing. Contributions from the Institute of Low Temperature Science Series. No. 31. Fukuda, M. (1983). The pore water pressure in porous rocks during freezing. In: Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost. Washing- ton, D. C., National Academy Press: 322–327. Fukuda, M., Sento, N., Kunitky, V. V. & Nakamura, T. (1995). Radiocarbon dating results of organic materials obtained from eastern Siberian permafrost. Proceedings of the 4th Symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Rus- sia in 1995. Sapporo, Kohsoku Printing Center: 155–164. Fullard, H. & Trehaarne, R. F. (1962). Muir’s Historical Atlas. London. George Phil- lip and Son, Ltd. 2nd Edition. 96 p. Fulwider, C. W. & Aitken, G. W. (1963). Effect of surface color on thaw penetration beneath a pavement in the Arctic. In: Proceedings of the 1st International Conference on Structural Design of Asphaltic Pavements. Ann Arbor, Michigan. Braun-Brumfield Inc. Fürbringer, W. & Haydn, R. (1974). Zur frage der orientierung nordalaskischer seen mit hilfe des satellitenbildes. Polarforschung, 44: 47–53. [In German]. Furrer, G. & Bachmann, F. (1972). Solifluktionsdecken im schweizerischen Hoch- gebirge als speigel der postglazialen Landschaftsentwicklung. In: Cailleux, A. (Ed.). Glacial and Periglacial Morphology. Zeitschrift für Geomorphologie Supplement-Band, 13: 163–172. [In German]. Furrer, G., Bachmann, F. & Fitze (1971). Erdströme als Formelemente von Soli- flukhousdecken im Raum Munt Chevagi/Munt Buffalora. Ergebnisse der Wissenschaf- ten Untersuchungen im Schwizerischen Nationalpark, 11: 188–269. [In German]. Fursova, O., Potapov, V., Brouchkov, A., Pogorelko, G., Griva, G., Fursova, N. & Ignatov, S. (2012). Probiotic activity of bacterial strain isolated from ancient permafrost against Salmonella infection in mice. Probiotics Antimicrobial Proteins, 403: 145–153. Gallin, W. & Erdenbat, M. (2005). Formation and organization of patterned ground in the Kharkhinaa Ull. Eighteenth Annual Keck Symposium: 140–144. http://keck.wooster. edu/publications. Galloway, R. W., Hope, G. S., Loffler, E. & Peterson, J. A. (1973). Late Quaternary glaciations and periglacial phenomena in Australia and New Guinea. Palaeoecology of Africa, the Surrounding Islands and Antarctica, 8: 127–138. Galushkin, Y. I., Sitar, K. A. & Frolov, S. V. (2013). Basin modelling of temperature and heat flow distribution and permafrost evolution, Urengoy and Kuyumbinskaya ar- eas, Siberia. Permafrost and Periglacial Processes, 24(4): 268–285.

253 Список литературы

Gamble, D. J. & Janssen, C. T. L. (1974). Evaluating alternative levels of water and sanitation service for communities in the Northwest Territories. Canadian Journal of Civil Engineering, 1: 116–128. Gan, X. Y., Chen, Y. & Hu, H. (2011). Frozen soil region construction quality control of direct current transmission line. Jiangxi Electric Power, 35(4): 37–40. Gandahl, R. (1979). Some aspects on the design of roads with boards of plastic foam. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton. Ot- tawa. National Research Council of Canada: 791–797. Gao, L., Wang, X. & Wan, X. (2005). Analysis of ice cave formation in Ningwu Shanxi. Journal of Taiyuan University of Technology, 36(4): 455–458. [In Chinese]. Gardner, J. S. (1970). Geomorphic significance of avalanches in the Lake Louise area, Alberta, Canada. Arctic and Alpine Research, 2: 135–144. Gardner, J. S. (1983). Observations of erosion by wet snow avalanches, Mount Rae, Alberta, Canada. Arctic and Alpine Research, 15: 271–274. Gardner, J. S. (1989). High magnitude geomorphic events in the Canadian Rocky Mountains. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, 23: 39–52. Gardner, J. S. & Bajewski, I. (1987). Hilda rock glacier stream discharge and sedi- ment load characteristics, Sunwapta Pass area, Canadian Rocky Mountains. In: Giardino, J. R., Shroder, J. F. and Vitek, J. D., (eds.). Rock Glaciers. London. Allen and Unwin: 161–174. Garg, O. P. (1973). In situ physicomechanical properties of permafrost using geo- physical techniques. Proceedings of the 2nd International Conference on Permafrost, Yakutsk, USSR. Washington, D. C. National Academy of Sciences: 508–517. Garg, O. P. (1977). Applications of geophysical techniques in permafrost studies for SubArctic mining operations. Proceedings of the Symposium on Permafrost Geo- physics, Vancouver. Ottawa. Associate Committee on Geotechnical Research, Na- tional Research Council of Canada. Technical Memoir #119: 60–70. Garg, O. P. (1979). Mining in frozen iron ore in Northern Québec and Labrador. Géographie physique et Quaternaire, 33: 369–376. Garg, O. P. (1982). Recently developed blasting techniques in frozen iron ore at Schefferville, Québec. Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary, Alberta, March, 1981. Ottawa. Associate Committee on Geotechnical Re- search, National Research Council of Canada: 586–591. Gavrilov, A., Romanovskii, N. & Hubbeterten, H.-W. (2006). Paleogeographical sce- nario of late-glacial transgression on the Laptev Sea shelf. Earth Cryosphere, 10(1): 39–50. Gavrilov, A., Romanovskii, N., Romanovsky, V. & Hubberten, H. (2001). Offshore permafrost distribution and thickness in the eastern region of the Russian Arctic. In: Semiletov, I. (Ed.). Changes in the atmosphere-land-sea system in the Amerasian Arc- tic, 3: 209–218. Vladivostock, The Arctic Regional Center. Gavrilov, A. & Tumskoy, V. (2003). Model of mean annual temperature history for the Yakutian coastal lowlands and arctic shelf during the last 4,000 years. Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost, Zurich, Switzerland. Lisse, Swets and Zeitlinger: 287–290. Gavrilova, M. K. (1967). Heat balance of larch forest in the water-parting region of the Lena and Amga. In: Hydroclimatic studies of the Siberian forest. Moscow. Nauka: 28–52. [In Russian]. Gavrilova, M. K. (1969). Microclimatic and thermal mode of Tungulu Lake. Geogra- phy Matters of Yakutia. Yakutsk: 12–23. [In Russian].

254 Список литературы

Gavrilova, M. K. (1973). Meteorological observations in Naled valley of Ulakhan- Taryn (Central Yakutia). In: Alekseyev, V. R. et al., (Eds.). Siberian naleds. USSR Academy of Sciences (1969). Draft translation 399. Hanover, New Hampshire. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory: 136–157. Gavrilova, M. K. (1978). Climatic (heat balance) factors governing formation of per- mafrost in the Mongolian People’s Republic. In: USSR contribution, Permafrost, 2nd International Conference. Washington, D. C., National Academy of Sciences Transla- tions: 35–37. Gavrilova, M. K., Fedorov, A. N., Varlamov, S. P., et al. (1996). Climate influence on permafrost landscapes of the Central Yakutia. Yakutsk. Permafrost Institute. 149 p. [In Russian]. Gell, A. (1974). Some observations on ice in the active layer and in massive ice bodies, Tuktoyaktuk Coast, N. W. T. Geological Survey of Canada, Paper 74–1, Part A, 387. Gentilini, C., Gottardi, G., Govani, L., Mentani, A. & Ubertini, F. (2013). Design of falling rock protection barriers using numerical models. Engineering Structures, 50: 96–106. Gerard, R., Jasek, M. & Hicks, F. (1992). Ice-jam flood assessment, Yukon River at Dawson. Department of Indian and Northern Affairs, Canada. Whitehorse, Yukon Territory. Gerasimov, A. S (1975). Allowing for temporary loads when calculating creep prop- erties of frozen ground. In: Construction of residential buildings under Arctic conditions. Leningrad USSR: 15–27. [In Russian]. Gerasimov, I. P. & Zimina, R. P. (1968). Recent natural landscapes and ancient glaciations of the Pamir. In: Wright H. E. & Osborn, W. H. (eds). Arctic and Alpine En- vironments. Bloomington, Indiana. Indiana University Press: 18: 267–269. Gerber, E. (1994). Geomorphologie und geomorphodynamik der region Lona Sassnaire (Wallis, Schweizer Alpen) unter besonderer berücksichtigung von lockersed- imenten mit permafrost. Dissertation, Université de Fribourg/Schweiz, Math Naturwiss Fakultät. 330 p. [In German]. Gerrard, A. J. (1992). The nature and geomorphological relationships of earth hummocks (thufur) in Iceland. Zeitschrift für Geomorphologie Supplement Band, 86: 173–182. Gersevanov, N. M. (1986). Design Manual for Beds of Building Structures (for Con- struction Rule and Regulation 2.02.01–83). Scientific-Research Institute of Founda- tions and Underground Structures, Stroiizdat, Moscow. [In Russian]. Gigarev, L. (1997). Oceanic Cryolithozone. Moscow. Moscow State University. 320 p. [In Russian]. Gilichinsky, D. A. (2002). Permafrost model of extraterrestrial habitats, p. 125–142. In G. Horneck & C. Baumstark-Khan (Eds.), Astrobiology: the quest for the conditions of life. Springer Verlag, New York, NY. Gilichinsky, D., Vishnivetskaya, T., Petrova, M., Spirina, E., Mamykin, V., & Rivkina, E., (2008). In: Margesin, R., Schinner, F., Marx, J. C., & Gerday, C. (eds.). Psychro- philes: From Biodiversity to Biotechnology. Berlin/Heidelberg. Springer Verlag: 83–102. Gilichinsky, D. A., Wagener, S. & Vishnevetskaya, T. A. (1995). Permafrost micro- biology. Permafrost and Periglacial Processes, 6: 281–291. Gilpin, R. R. (1980). A model for the prediction of ice lensing and frost heave in soils. Water Resources Research, 16: 918–930.

255 Список литературы

Giovinetto, M. (1960). Report 825–2-Part IV, IGY Project No. 4.10, U. S. National Committee for the International Geophysical Year (USNC-IGY) Antarctic Glaciological Data, Field Work (1958) and 1959 (South Pole Station). Columbus, Ohio. Ohio State University Research Foundation. Girard, L., Beutel, J., Gruber, S., Hunziker, J., Lin, R. & Weber, S. (2012). A custom acoustic emission monitoring system for harsh environments: Application to freezing- induced damage to alpine rock walls. Geoscience Instrumentation and Method Data Systems, 1: 155–167. DOI: 10.5194/gi-1–155–2012. Girad, L., Gruber, S., Weber, S. & Beutel, J. (2013). Environmental controls of frost cracking revealed through in situ acoustic emission measurements in steep bedrock. Geophysical Research Letters, 40: 1–6. DOI: 10.1002/grl.50384.2013. Gischig, V. S., Moore, J. R., Evans, K. F., Amann, F. & Loew, S. (2011). Thermo- mechanical forcing of deep rock slope deformation: 1. Conceptual study of a simplified slope. Journal of Geophysical Research-Earth Surface, 116: F04010. Gjessing, E. T. (1981). Water treatment considerations — aquatic humus. In: Smith, D. W. & Hrudey, S. E. (eds.). Design of water wastewater services for cold cli- mate communities: 95–101. Glaznovskji, A. F. (1978). Kurums: state of knowledge and objects of investigation. Moscow. Unpublished manuscript. [In Russian]. Gleason, K. J., Krantz, W. B., Caine, N., George, J. H. & Gunn, R. D. (1986). Ge- ometric aspects of sorted patterned ground in recurrently frozen soil. Science, 232: 216–220. Glinka, K. D. (1963). Treatise on Soil Science. Jerusalem. Israel Program of Scien- tific Publications #558. 674 p. Global Forest Fire Assessment (1909–2000). Rome. Food and Agriculture Organi- zation (FAO), United Nations Forestry Department. 495 p. Godin, E. & Fortier, D. (2012a). Fine-Scale Spatio-Temporal Monitoring of Multiple Thermo-Erosion Gully Development on Bylot Island, Eastern Canadian Archipelago. Proceedings of the 10th International Conference on Permafrost. The Northern Pub- lisher Salekhard, Salekhard, Yamal-Nenets Autonomous District, Russia. pp. 125–130. Godin, E. & Fortier, D. (2012b). Geomorphology of a thermo-erosion gully, Bylot Island, Nunavut, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 49(8): 979–986. Goering, D. J. (2003). Passively cooled railway embankments for use in permafrost areas. Journal of Cold Regions Engineering, 17(3): 119–133. Goering, D. J. & Kumar, P. (2006). Winter-time convection in open-graded embank- ments. Cold Regions Science and Technology, 24(1): 57–74. Goh, S. W., & You, Z. P. (2009). Warm mix asphalt using Sasobit® in cold region. In: Proceedings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering, Duluth. Retson, Virginia. American Society of Civil Engineers: 288–298. Gold, L. W. & Lachenbruch, A. H. (1973). Thermal conditions in Permafrost — a re- view of North American Literature. In: Permafrost: 2nd International Conference, Ya- kutsk, USSR. Washington, National Academy of Sciences: 3–23. Goldshtein, M. N. (1952). Mechanical properties of soils. M. [In Russian]. Goldthwait, R. P. (1976). Frost sorted patterned ground. Quaternary Research, 6: 27–35. Gol’dtman, V. G., Znammenskiy, V. V. & Chistopol’skiy, S. D. (1970). Hydraulic thawing of frozen soils. Magadan: VNII-I. 448 p. [In Russian]. Golubev, V. N. (1988). Some regularities of water crystallization in fine-grained soils. In: Glaciological investigations. M. [In Russian].

256 Список литературы

Gong, Y. Y., Duan, T. Y., Chen, L. X., Li, W. L., Di, Y., Gu, C. D. & ZouTeng, W. (1997). Outline of observational study of Sino-Japan cooperative program on Asian monsoon over Tibetan Plateau. Journal of Chengdu Institute of Meteorology, 1: 18–27. Gonzalez, M. A. & Corte, A. E. (1976). Pleistocene geocryogenic structures at 38 ºS. L., and 200 m above sea level, Gonzalez Chavez, Buenos Aires Province, Argentina. Biuletyn Periglacyalny, 25: 23–33. Goodman, M. A. (1977). How permafrost affects offshore wells and structures. World Oil, 185 (October): 90–95. Goodman, M. A. (1978a). Designing casings and wellheads for Arctic service. World Oil, 186 (February): 44–60. Goodman, M. A. (1978b). Completion equipment fulfills special Arctic needs. World Oil, 186 (March): 60–70. Goodman, M. A. (1978c). Reducing permafrost thaw around Arctic wellbores. World Oil, 186 (April): 71–76. Goodman, M. A., Fischer, F. J. & Garrett, D. C. (1982). Thaw subsidence analysis for multiple wells on a gravel island. Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Con- ference, Calgary. Ottawa. National Research Council of Canada, Associate Committee on Geotechnical Research: 497–506. Goodman, M. A. & Franklin, L. J. (1982). Thermal model of a new concept of hy- drate control during drilling. Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary. Ottawa. National Research Council of Canada, Associate Committee on Ge- otechnical Research: 349–355. Goodman, M. A. & Mitchell, R. F. (1978). Permafrost thaw subsidence casing de- sign. Journal of Petroleum Design, 20 (March): 455–460. Goodrich, L. E. (1983). Thermal performance of a section of the Mackenzie High- way. Proceedings of the 4th International Permafrost Conference, Fairbanks. Washing- ton. National Academy Press: 353–358. Gorbunov, A. P. (1978). Permafrost investigations in high-mountain regions. Arctic and Alpine Research, 10(3): 283–294. Gorbunov, A. P. (1983). Rock glaciers in the mountains of middle Asia. In: Proceed- ings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks, Alaska. Washing- ton. National Academy Press: 359–362. Gorbunov, A. P., Marchenko, S. & Seversky, E. V. (2004). The thermal environ- ment of blocky materials in the mountains of Central Asia. Permafrost and Periglacial Processes, 15(1): 95–98. Gorbunov, A. P. & Seversky, E. V. (1999). Solifluction in the mountains of Central Asia: Distribution, Morphology, Processes. Permafrost and Periglacial Processes, 10: 81–89. Gorbunov, A. P. & Seversky, E. V. (2001). Influence of coarsely fragmental depos- its on permafrost formation. Extended Abstracts, International Symposium on Mountain and Arid Land Permafrost. Ulanbatator. Urlah Erdam Publishing, 24–25. Gorbunov, A. P. & Seversky, E. V. (2010). Rates of movements and deformations of rock glaciers. Earth Cryosphere, 14(1): 69–75. [In Russian]. Gorbunov, A. P. & Titkov, S. N. (1989). Rock glaciers of Central Asian Mountains. Permafrost Institute, Yakutsk. 164 p. [In Russian]. Gorbunov, A. P., Titkov, S. N. & Polyakov, V. G. (1992). Dynamics of rock glaciers of the northern Tien Shan and the Djungar Ala Tau, Kazakhstan. Permafost and Peri- glacial Processes, 3: 29–39.

257 Список литературы

Gottardi, G. & Govoni, L. (2009). Full-scale Modelling of Falling Rock Protection Barriers. Rock Mechanics Rock Engineering, 43(3): 261–274. Goudie, A. S. & Piggott, N. R. (1981). Quartzite tors, stone stripes and slopes at the Stiperstones, Shropshire, England. Biuletyn Peryglacyalny, 28: 47–56. Grab., S. W. (1994). Thufur in the Mohlesi Valley, Lesotho, Southern Africa. Per- mafrost and Periglacial Processes, 5: 111–118. Grab. S. W. (1997). Thermal regime for a thufur apex and its adjoining depression, Mashai Valley, Lesotho. Permafrost and Periglacial Processes, 8: 437–445. Grab, S. W. (1999). A pilot study on needle ice induced stream-bank erosion in the Mashai Valley, Lesotho Highlands. The South Afriican Geographical Journal, 81: 126–134. Grab, S. W. (2005a). Aspects of the geomorphology, genesis and environmental significance of earth hummocks (thufur, pounus: miniature cryogenic mounds). Pro- gress in Physical Geography, 29: 139–155. Grab, S. W. (2005b). Earth hummocks (thufur): new insights into their thermal char- acteristics and development in eastern Lesotho, southern Africa. Earth Surface Pro- cesses and Landforms, 90: 541–555. Gradwell, M. W. (1957). Patterned ground at a High-Country Station. New Zealand Journal of Science and Technology, 38B: 793–806. Graf, K. (1976). Zur mechanic von frostmusterungprozessen in Bolivia und Ecua- dor. Zeitschrift für Geomorphologie N.F., 20: 414–467. [In German]. Graf, K. (1986). Formas glaciales y periglaciales en la Cordillera Occidental entre Bolivia y Chile. In: Acta Geocriogenica, 4th Reunion de la Subcommission Latino Amer- icana sobre la importancia de los procesos periglaciale: 69–77. [In Spanish]. Granberg, H. B. (1973). Indirect mapping of snowcover for permafrost prediction at Schefferville, Québec. In: North American Contribution, 2nd International Confer- ence on Permafrost (Yakutsk), Proceedings. Washington, D. C., National Academy of Sciences: 113–120. Grave, N. N. (1944). Ground ice of Lena and Aldan watersheds. In: Records of the Obruchev Permafrost Institute, Moscow. Academy of Sciences Insti- tute 4: 11–32. [In Russian]. Gravis, G. F. (1969). Slope Sediments in Yakutia: Depositional and Freezing Envi- ronment and Cryogenic Structure. Moscow. Nauka. 128 p. [In Russian]. Gravis, G. F., & Melnikov, E. S. (2003). Principles of classification and mapping of permafrost in Central Asia. In: Phillips, M., Springman S.M., & Arenson, L. U. (eds.). Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost, Zurich, Switzerland. Lisse. A. A. Balkema: 297–302. Gray, J. T. (1972). Debris accretion on talus slopes in the central Yukon Territory. In: Slaymaker, H. O. & McPherson, H. J., (eds.). Moun- tain Geomorphology: Geomorphological Processes in the Canadian Cordillera. Van- couver. Tantalus Press. British Columbia Geographical Series #14: 75–84. Gray, J. T. (1973). Geomorphic effects of avalanches and rockfalls on steep moun- tain slopes in central Yukon Territory. In: Fahey, B. D. & Thompson, R. D., (eds.). Re- search in Polarand Alpine Geomorphology. Proceedings of the 3rd Guelph Symposium on Geomorphology. Norwich. Geo Abstracts: 107–117. Gray, J., Marquette, G. C., Gosse, J., Staiger, J. & Henault-Tessier (2005). The ex- tent, origins and age of felsenmeer surfaces of the Torngat, Kaumajet and Kiglapait Mountains of Northern Québec-Labrador, Eastern Canada. 6th International Confer- ence on Geomorphology, Zaragoza. Abstracts volume, p. 8.

258 Список литературы

Grebenets, V. I. (1999). Monitoring changes in geocryological conditions during the enginnering preparation, construction, and occupancy of buildings and structures. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 36(5): 191–194. Grechishchev, S. E. (1970). Basis of method for predicting thermal stresses and deformation in frozen ground. Moscow. Ministerstvo Geologii SSSR. Vsesoyuzni Nauchno Issledovatel’skii Institut Gidrogeolii I Inzhenernoi (VSEGINGEO). [In Rus- sian]. Grechishchev, S. E. (1973). Basic laws of thermorheology and temperature cracking of frozen ground. Proceedings of the 2nd International Conference on Permafrost, Ya- kutsk. USSR. USSR Contribution. Washington. U. S. National Academy Press: 228–233. Grechishchev, S. E. (1984). The principles of thermorheology of cryogenic soils. In: Permafrost: 4th International Conference Proceedings, Fairbanks. Final Proceedings. Washington, National Academy Press: 52–54. Grechishchev, S. E., Instannes, A., Sheshin, Y. B., Pavlov, A. V. & Gre- chishcheva, O. V. (2001). Laboratory research of oil-polluted soil freezing and the model of its structure at negative temperatures. Earth Cryosphere, 5(2): 48–53. [In Rus- sian]. Grechishchev, S. E., Chistotinov, L. V. & Shur, Y. L. (1980). Cryogenic processes and their forecast. Nedra, Moscow. [In Russian]. Grechishchev, S. Y. (1980). Thermodynamical conditions in pore water at the boundary of freezing. In: Shur, Y. L., Moskalenko, G., Gravis, G. F. and Chitoti- nov, L. V., (Eds.). Vsesoyuznyy Naucho-Issledovael’skiy Institut Hidrogeologii i In- zenernoy Geologii 138: 4–9. [In Russian]. Grechishcheva, E. & Motenko, R. (2015). Experimental study of freezing point and water phase composition of saline soils contaminated with hydrocarbons. GeoQuébec 2015, paper 379. 10 p. Greenblatt, C. L., Davis, A., Clement, B. G., Kitts, C. L., Cox, T., & Cano, R. J. (1999). Diversity of microorganisms isolated from amber. Microbial Ecology, 38: 58–68. Greene, D. F. (1983). Permafrost, fire, and the regeneration of White Spruce at treeline near Inuvik, N. W. T. Unpublished M.Sc. thesis, Department of Geography, University of Calgary. 138 p. Greenstein, L. A. (1983). An investigation of midlatitude alpine permafrost on Niwot Ridge, Colorado, Rocky Mountains, U. S. A. Proceedings of the 4th International Con- ference on Permafrost, Fairbanks. Washington. National Academy Press: 380–383. Gregory, J. S. (1968). Russian land, Soviet people. New York. Pegasus. 947 p. Grigoryev, M. N. (1993). Cryomorphogenesis of the Lena Delta mouth area. Ya- kutsk. Permafrost Institute, Academy of Science, USSR, Siberian Department. 176 p. [In Russian]. Grigoryev, M. N. (1996). Regularities of processes of Arctic thermoerosion and thermodenudation at Laptev Sea key sites as an example. In: Materyaly I konferentsii geokriologov Rossii. Moscow. 1: 504–511. [In Russian]. Grigoriev, N. F. & Baranovsky, E. L. (1990). Landscape changes during geological surveys on the western coast of Yamal. In: Geological Studies on the North of Western Siberia, 4–8. [In Russian]. Gripp, K. (1926). Uber frost und strukturboden aus Spitzbergen. Zeitschrift Ge- selschaft Erdekunde, Berlin: 351–354. [In German]. Gruber, S. (2012). Derivation and analysis of a high-resolution estimate of global permafrost zonation. The Cryoshere, 6: 221–233.

259 Список литературы

Gruber, S., Burn, C. R., Arenson, L., Geertsema, M., Harris, S. A., Smith, S. L., Bonnaventure, R. & Benkert, B. (2015). Permafrost in mountainous regions of Canada. GeoQuébec 2015, Paper #169. Gruber, S. & Haeberli, W. (2007). Permafrost in steep bedrock slopes and its tem- perature-related destabilization following climate change. Journal of Geophysical Re- search, 112, F02S18. Doi: 10.1029/2006JF000547. Gruber, S., Hoelzle, M. & Haeberli, W. (2004). Permafrost thaw and destabilization of Alpine rock walls in the hot summer of 2003. Geophysical Research Letters, 31: L13504, doi: 10.1029/2004GL020051. Gruber, S. & Hoelzle, M. (2008). The cooling effect of coarse blocks revisited: A modeling study of a purely conductive mechanism. Proceedings of the 9th Interna- tional Conference on Permafrost, Fairbanks. 557–561. Gruner, M. (1912). Die Bodenkultur Islsands. Berlin. Arch. Biontologie 3. 213 p. [In German]. Grunstein, A., Todhunter, P. & Mote, T. (2005). Snowpack control over the thermal offset of air and soil temperatures in eastern North Dakota. Geophysical Re- search Letters, 32, L08503, doi: 10.1029/2005GL022532. Gu, W., Yu, Q. H., Jin, H. J. & Zhang, J. M. (2010). Qinghai-Tibet Expressway ex- perimental research. Sciences in Cold and Arid Regions, 2(5): 396–404. Guan, S. Q. & Wu, T. (2010). Test study of foundation in high altitude permafrost area. Engineering Journal of Wuhan University, 43 (Supplement): 195–198. Gudjonsson, K. A. (1992). Hummocks on the Fosheim Peninsula, Ellesmere Island, Northwest Territories. Unpublished M.Sc. thesis, Department of Geography, University of Toronto. Guillien, Y. (1951). Les grèzes litées de Charante. Revue Géographique des Pyrènées et du Sud-Ouest, 22: 153–162. [In French]. Guillien, Y. & Lautridou, J.-P. (1974). Conclusions des recherches de gélifraction expérimentale sur les calcaires des Charantes. In: Recherches de gélifraction expéri- mentale du Centre de Géomorphologie de Caen Bulletin, 19. 43 p. [In French]. Gurney, S. D. (1995). A reassessment of the relict Pleistocene «pingos» of west Wales: Hydraulic pingos or mineral palsas. Quaternary Newsletter, 77: 6–16. Gurney, S. D. (1998). Aspects of the genesis and geomorphology of pingos: peren- nial permafrost mounds. Progress in Physical Geography, 22(3): 307–324. Gurney, S. D. (2001). Aspects of the genesis, geomorphology and terminology of pal- sas: perennial permafrost mounds. Progress in Physical Geography, 25(2): 249–260. Guryanov, I. E. (1998). Problems of interaction between structures and permafrost. In: Proceedings of the 7th International Permafrost Conference, Yellowknife. Collection Nordicana 55: 391–396. Guy, H. P. (1971). Flood downstream from a slide. Proceedings of the American Society of Civil Engineering, Journal of Hydraulics Division 97: 643–646. Guyer, S. & Keating, B. (2005). The impact of ice roads and ice pads on tundra ecosystems. Anchorage, Alaska. Bureau of Land Management, Open File Report #98. Gysi, M. & Lamb, G. (1977). An example of excess urban water consumption. Ca- nadian Journal of Civil Engineering, 4: 66–71. Haag, R. W. & Bliss, L. C. (1974a). Functional effects of vegetation on the radiant heat energy budget of Boreal Forest. Canadian Geotechnical Journal, 11: 374–379. Haag, R. W. & Bliss, L. C. (1974b). Energy budget changes following surface dis- turbance to upland tundra. Journal of Applied Ecology, 11: 355–374.

260 Список литературы

Hack, J. T. & Goodlet, J. C. (1960). Geomorphology and forest ecology of a moun- tain region of the Central Appalachians. U. S. Geological Survey Professional Paper 347. 65 p. Haeberli, W. (1973). Die basis-temperatur der winterlichen schnee-decke als mögli- cher indicator für die verbreitung von permafrost in den Alpen. Zeitschrift für Gletscher- kunde und Glacialgeologie, 9: 221–227. [In German]. Haeberli, W. (1975). Untersuchungen zur verbreitung von permafrost zwischen Flüelapass und Piz Grialesch (Graubünden). Mitteilungen der VAW/EHT Zürich 17: 1– 221. [In German]. Haeberli, W. (1979). Holocene push-moraines in Alpine permafrost. Geografiska Annaler, 61A: 43–48. Haeberli, W. (1985). Creep of mountain permafrost: internal structure and flow of al- pine rock glaciers. Zürich. Mitt. Versuchsanst Wasserbau Hydrologie und Glaciologie, ETH 77. 142 p. Haeberli, W. (1989). Pilot analysis of permafrost cores from the active rockglacier Murtel I, Corvatsch, Eastern Swiss Alps. Versuchsanst Wasserbau Hydrologie ubd Gla- ziologie ETH Zür Arbeitsh, 9: 38. Haeberli, W. (1990). Glacier and permafrost signals of 20th-century warming. An- nals of Glaciology, 14: 99–101. Haeberli, W., Huder, J., Keusen, H. R., Pika, J. & Röthlisberger, H. (1988). Core drilling through rock glacier permafrost. In: Proceedings of the 5th International Confer- ence on Permafrost, Trondheim, Norway 2: 937–942. Haeberli, W. & Patzelt, G. (1982). Permafrostkartierung im gebiet der Hoch- enbenkar-Blockgletscher, Obergurgl, O˝ tztaler Alpen. Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie, 18: 127–150. [In German]. Haeberli, W. & Schmidt, W. (1988). Aerophotogrammetrical monitoring of rock glac- iers. In: Permafrost. Proceedings of the 5th International Conference, Trondheim, Nor- way. Trondheim. Tapir Publishers 1: 764–769. Hagerdorn, J. (1974). Note on the occurrence of needle ice phenomena in the southern Sinai Mountains. Zeitschrift für Geomorphologie, N. F. Supplementary Band, 21: 35–38. Hall, K. (1983). Observations of some periglacial features and their palaeoenviron- mental implications on sub-Antarctic islands Marion and Kerguslan. South African Jour- nal of Antarctic Research, 13: 35–40. Hall, K. (2006). Sorted stripes on Sub-Antarctic Kerguelen Island. Earth Surface Processes and Landforms, 8(2): 115–124. Hall, K. & André, M-F. (2001). New insights into rock weathering as deduced from high-frequency rock temperature data: an Antarctic study. Geomorphology, 41: 23–35. Hall, K. & Hall, A. (1991). Thermal gradients and rock weathering at low tempera- tures: some simulation data. Permafrost and Periglacial Processes, 2: 103–112. Hall, K. & Otte, W. (1990). A note on biological weathering on nunataks of the Ju- neau Icefield, Alaska. Permafrost and Periglacial Processes, 2: 189–196. Hall, K., Thorn, C. E., Matsuoka, N. & Prick, A., 2002. Weathering in cold regions: some thoughts and perspectives. Progress in Physical Geography, 26(4): 577–603. Halle, T. G. (1912). On the geological structure and history of the Falkland Islands. Bulletin of the Geological Institution of the University of Uppsala, 11: 1215–1229. Hallet, B. (2006). Why do freezing rocks break? Science, 314: 1092–1093. Hallet, B. (2013). Stone circles: form and soil kinematics. Philosophical Transac- tions of the Royal Society, Section A, 371: 20120357.

261 Список литературы

Hallet, B., Anderson, S. P., Stubs, C. W. & Gregory, E. C. (1988). Surface soil dis- placements in sorted circles, Western Spitzbergen. Proceedings of the 5th International Permafrost Conference, Trondheim, Norway. Trondheim. Tapir Press 1: 770–775. Hallet, B. & Prestrud, S. (1986). Dynamics of periglacial sorted circles in Western Spitzbergen. Quaternary Research, 26(1): 81–89. Hallet, B., Sletten, R. & Whilden, K. (2011). Micro-relief development in polygonal patterned ground in the Dry Valleys of Antarctica. Quaternary Research, 75: 347–355. Hallet, B., Walder, J. S. & Stubbs, C. W. (1991). Weathering by segregation ice growth in microcracks at sustained sub-zero temperatures: Verification from an ex- perimental study using acoustic emissions. Permafrost and Periglacial Processes, 2: 283–300. Hallet, B. & Washington, E. D. (1991). Buoyancy forces induced by freeze-thaw in the active layer: Implications for diapirism and soil circulation. In: Dizon, J. C. and Abrhams, A. D., (Eds). Periglacial Geomorphology. New York. John Wiley and Sons, Ltd.: 251–279. Halliday, M. D. (1954). Ice caves of the United States. National Speleological Soci- ety Bulletin, 16: 3–28. Hallsworth, E. G., Robertson, G. K. & Gibbons, F. R. (1955). Studies in pedogene- sis in New South Wales. VII. The ‘gilgai’ soils. Journal of Soil Science, 6: 1–34. Hamberg, A. (1915). Zur Kennetnis der Vorgänge in Erdenboden beim Gefrieren und Auftauen sowie Bemerkungen über bie erste Kristallisation des Eises in Wasser. Geologische Fören., Stockholm, Förh., 37: 583–619. [In German]. Hambrey, M. J. (1984). Sedimentary processes and buried ice phenomena in the pro-glacial areas of Spitzbergen glaciers. Journal of Glaciology, 30(104). Hammerschmidt, E. G. (1934). Formation of gas hydrates in natural gas transmis- sion lines. Industrial and Engineering Chemistry, 26: 851–855. Han, J. & Jiang, Y. (2013). Use of geosynthetics for performance enhancement of earth structures in cold regions. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(5): 517–529. Hanna, A. J. & McRoberts, E. C. (1988). Permafrost slope design for a buried oil pipeline. In: Proceedings of the 5th International Permafrost Conference, Trondheim, Norway. Trondheim. Tapir Academic Press 2: 1247–1252. Hansen, B. L. & Langway, C. C., Jr. (1966). Deep core drilling in ice core analysis at Camp Century, Greenland, 1961–1966. Antarctic Journal, U. S. 1: 207–208. Hansom, J. D., Evans, D. J. A., Sanderson, D. C. W., Bingham, R. G. & Bent- ley, M. J. (2008). Constraining the age and formation of stone runs in the Falkland Is- lands using optically stimulated luminescence. Geomorphology, 94(1–2): 117–130. Hao, S. C., Jiang, W. J., Ju, Q., et al. (2010). The features of climate changes in the Five Rivers source regions of the Tibetan Plateau. Journal of Glaciology and Geocry- ology, 32(6): 1130–1135. Harden, D., Barnes, P. & Reimnitz, E. (1977). Distribution and character of naleds in northeastern Alaska. Arctic, 30(1): 28–40. Harding, R. G. (1962). Foundation problems at Fort Macpherson, N. W. T. Pro- ceedings of the 1st Canadian Conference on Permafrost. Ottawa. National Research Council of Canada, Associate Committee for Geotechnical Research Technical Mem- orandum 76: 159–166. Harris, C. (1972). Processes of soil movement in turf-banked solifluction lobes, Okstindan, northern Norway. In: Price, R. J. and Sugden, D. E. (eds). Polar Geomor- phology. Institute of British Geographers Special Publication 4: 155–174.

262 Список литературы

Harris, C. (1973). Some factors affecting the rates and processes of periglacial mass movements. Geografiska Annaler, 55A: 24–28. Harris, C. (1989). Mechanisms of mass movements in periglacial environments. In: Anderson, M. G. and Richards, K. S. (Eds.). Slope stability. Chichester. Wiley 531–559. Harris, C. & Lewkowicz, A. G. (1993a). Form and internal structure of active-layer detachment slides, Fosheim, Peninsula, Ellesmere Island, N. W.T., Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 30: 1708–1714. Harris, C. & Lewkowicz, A. G. (1993b). Micromorphological investigations of active- layer detachment slides, Ellesmere Island, Canadian Arctic. 6th Intrnational Conference on Permafrost, Beijing, China. Wushan, Guangzhou. University of Technology Press: 232–237. Harris, C. & Lekowicz, A. G. (2000). An analysis of stability of thawing slopes, Ellesmere Island, Nunavut, Canada. Canadian Geotechnical Journal, 37: 449–462. Harris, C., Davies, C. R. & Rea, B. R. (2003). Gelifluction: viscous flow or plastic creep? Earth Surface Processes and Landforms, 28: 1289–1301. Harris, K. P. (1990). The effects of low temperatures on the flammability limits of some gaseous fuels and their mixtures in air. Unpublished M.Sc. thesis, Department of Mechanical Engineering, University of Calgary. 122 p. Harris, R. B. (2010). Rangeland degradation on the Qinghai-Tibetan Plateau: A review of the evidence of its magnitude and causes. Journal of Arid Environments, 74: 1–12. Harris, S. A. (1958). The gilgaied and bad-structured soils of Central Iraq. Journal of Soil Science, 9: 169–185. Harris, S. A. (1960). The Distribution of Certain Plant Species in Similar Desert and Steppe Soils of Central and Northern Iraq. Journal of Ecology, 48: 97–105. Harris, S. A. (1964). Seasonal density changes in the alluvial soils of Northern Iraq. Proceedings of the 8th International Congress of Soil Science, Bucharest II: 291–303. Harris, S. A. (1968). Stratigraphy and distribution of the youngest tills near Water- loo, Ontario, and the probable bearing of these tills and parent ice sheets on the evolu- tion of the present landscape. Unpublished Ph.D. thesis, Department of Geology, Queen Mary College, University of London, England. 162 p. Harris, S. A. (1969). The meaning of till fabrics. Canadian Geographer 13: 317–337. Harris, S. A. (1971). Preliminary observations on downslope movement of soil dur- ing the Fall in the Chinook Belt of Alberta. In: Research methods in Pleistocene Geo- morphology, 2nd Guelph Symposium on Geomorphology: 275–285. Harris, S. A. (1972). Three modifications to produce more accurate measurements of snowfall and evapotranspiration. Canadian Geographer, 16: 271–277. Harris, S. A. (1973). Studies of soil Creep, Western Alberta, 1970–1972. Arctic and Alpine Research, 5(2): A171–A180. Harris, S. A. (1975). Petrology and origin of stratified scree in New Zealand. Qua- ternary Research, 5: 199–214. Harris, S. A. (1976). The Vermilion Pass fire: The first seven years. Contract report for the Parks Branch, Department of Indian Affairs and Northern Development. 176 p. Harris, S. A. (1979). Ice caves and permafrost zones in southwest Alberta. Erd- kunde 33: 61–70. Harris, S. A. (1981a). Climatic relationships of permafrost zones in areas of low winter snow-cover. Arctic, 34: 64–70. Harris, S. A. (1981b). Distribution of active glaciers and rock glaciers compared to the distribution of permafrost landforms, based on freezing and thawing indices. Ca- nadian Journal of Earth Sciences, 18(2): 376–381.

263 Список литературы

Harris, S. A. (1981c). Distribution of zonal permafrost landforms with freezing and thawing indices. Erdkunde, 35(2): 81–90. Harris, S. A. (1982a). Distribution of zonal permafrost landforms with freezing and thawing indices. Builetyn Peryglacjalny, 29: 163–182. Harris, S. A. (1982b). Identification of permafrost zones using selected periglacial landforms. In: French, H. M., (Ed.). Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Con- ference: 49–58. Harris, S. A. (1982c). Cold air drainage west of Fort Nelson, British Columbia. Arc- tic, 35: 537–541. Harris, S. A. (1983). Infilled fissures in loess, Banks Peninsula, New Zealand. Po- larforschung, 53: 49–58. Harris, S. A. (1984). Climatic zonality of periglacial landforms in mountain areas. Arctic, 47: 184–191. Harris, S. A. (1985). Evidence for the nature of the early Holocene climate and Pal- aeogeography, High Plains, Alberta, Canada. Arctic and Alpine Research, 17(1): 49–67. Harris, S. A. (1986a). The Permafrost Environment. London, Croom Helm. 276 p. Harris, S. A. (1986b). Permafrost distribution, zonation and stability along the East- ern Ranges of the Cordillera of North America. Arctic, 39(1): 29–38. Harris, S. A. (1987a). Influence of organic (Of) layer thickness on active-layer thickness at two sites in the western Canadian Arctic and Subarctic. Erdkunde, 41: 275–285. Harris, S. A. (1987b). Altitude trends in permafrost active layer thickness, Kluane Lake, Yukon Territory. Arctic, 40: 179–183. Harris, S. A. (1988a). Observations on the redistribution of moisture in the active layer and permafrost. Proceedings, 5th International Conference on Permafrost, Trond- heim, Norway. Trondheim, Tapir Press 1: 364–369. Harris, S. A. (1988b). The alpine periglacial zone. In M. J. Clark (ed.). Advances in Periglacial Geomorphology. Chichester. Wiley: 369–413. Harris, S. A. (1989). Continentality Index: Its uses and limitations applied to perma- frost in the Canadian Cordillera. Physical Geography, 10(3): 270–284. Harris, S. A. (1990a). Dynamics and origin of saline soils on the Slims River Delta, Kluane National Park, Yukon Territory. Arctic, 43: 159–175. Harris, S. A. (1990b). Long-term air and ground temperature records from the Ca- nadian Cordillera and the probable effects of moisture changes. Proceedings of the 5th Canadian Permafrost Conference. Nordicana: 54: 151–157. Harris, S. A. (1993). Palsa-like mounds in a mineral substrate, Fox Lake, Yukon Territory. In: Proceedings of the 6th International Conference on Permafrost, Beijing, China. 1: 238–243. Harris, S. A. (1994a). Climatic zonality of periglacial landforms in mountain areas. Arctic, 47(2): 184–192. Harris, S. A. (1994b). Chronostratigraphy of glaciations and permafrost episodes in the Cordillera of North America. Progress in Physical Geography, 18: 366–395. Harris, S. A. (1996a). Lower mean annual ground temperatures beneath a block stream in the Kunlun Pass, Qinghai Province, China. Proceedings of the 5th Chinese Permafrost Conference, Lanzhou: 227–237. Harris, S. A. (1996b). Permafrost distribution, zonation, and stability along the east- ern ranges of the Cordillera of North America. Arctic, 39: 29–38. Harris, S. A. (1997). Relict late Quaternary permafrost on a former nunatak at Plat- eau Mountain, S. W. Alberta. Biuletyn Peryglacjalny, 36: 47–63. Also in Polish, pages, 64–74.

264 Список литературы

Harris, S. A. (1998a). Nonsorted circles on Plateau Mountain, S. W. Alberta, Can- ada. Proceedings of the 7th International Conference on Permafrost, Yellowknife, Col- lection Nordicana: 441–448. Harris, S. A. (1998b). Effects of vegetation cover on soil heat flux in the Southern Yukon Territory. Erdkunde, 52(4): 265–285. Harris, S. A. (1998c). A Genetic Classification of the Palsa-like Mounds in Western Canada. Biuletyn Peryglacjalny, 37: 115–130. Harris, S. A. (1999). Heat transfer processes at the limit of alpine permafrost, Mar- mot Basin, Jasper National Park, Canada. Biuletyn Peryglacjalny, #38: 73–93. Harris, S. A. (2001a). Sequence of glaciations and permafrost events. In: Paape, R. and Melnikov, V. (Eds.). Permafrost Response on Economic Development, Environ- mental Security and Natural Resources. Kluwer Academic Publishers: 227–252. Harris, S. A. (2001b). Twenty years of data on climate-permafrost-active layer vari- ations at the lower limit of alpine permafrost, Marmot Basin, Jasper National Park, Can- ada. Geografiska Annaler, 83A: 1–13. Harris, S. A. (2002a). Global heat budget, plate tectonics and climatic change. Ge- ografiska Annaler 84A: 1–9. Harris, S. A. (2002b). Causes and consequences of rapid thermokarst development in permafrost or glacial terrain. Permafrost and Periglacial Processes, 13: 237–242. Harris. S. A. (2002c). Biodiversity of the vascular timberline flora in the Rocky Mountains of Alberta, Canada. In: Koerner, C. and Spehn, E. (Eds.). Mountain Biodi- versity: A global assessment. Lancashire. Parthenon Publishing group, United King- dom.: 49–57. Harris, S. A. (2005). Evidence for multiple layers in the active layer in certain warm permafrost environments (Canada). Earth Cryosphere, 9(4): 3–12. [In Russian]. Harris, S. A. (2006). Reaction of continental mountain climates to the postulated «Global Warming»: Evidence from Alaska and the Yukon Territory. Proceedings, Earth Cryosphere Assessment: Theory, Applications and Prognosis of Alterations. Interna- tional Conference, Russian Academy of Sciences, Tyumen. Vol. 1: 49–54. Harris, S. A. (2007). Reaction of continental mountain climates to the postulated «global warming»: Evidence from Alaska and the Yukon Territory. Earth Cryosphere, 11(3): 78–84. [In Russian]. Harris, S. A. (2008). Climatic change and permafrost stability in the Eastern Cana- dian Cordillera. In: Kane, D. L. and Hinkel, K. M. (Eds.). Ninth International Conference on Permafrost (NICOP), Fairbanks, Alaska. Extended Abstracts: 93–94. Harris, S. A. (2009). Climatic change and permafrost stability in the eastern Cana- dian Cordillera: The results of 33 years of measurement. Sciences in Cold and Arid Re- gions, 1(5): 381–403. Harris, S. A. (2010a). Climatic change in Western North America during the last 15,000 years: The role of changes in the strengths of air masses in pro- ducing the changing climates. Sciences in Cold and Arid Regions, 2(5): 371–383. Harris, S. A. (2010b). Greenhouse gases and their importance to life. In: Har- ris, S. A. (Ed.). Global Warming, Chapter 2. Rijeka, Croatia. Sciyo Publishers: 15–22. Harris, S. A. (2010c). Evidence for increased stability of temperatures in areas of mountain permafrost in interior valleys and closed basins in wide Cordilleras in N. W. North America. In: Cryospheric change and its influences. Lijiang, China, 12– 14th August, 2010. Program and Abstracts, pp. 52–54. Harris, S. A. (2013a). Climatic change: Causual correlations over the last 240 Ma. Sciences in Cold and Arid Regions. 5(3): 259–274.

265 Список литературы

Harris, S. A. (2013b). Environmental and Land-use changes in the Tibetan Plateau section of the Upper Yangtze River Basin during the last 50 years. In: Yangtze River: Geography, Pollution and Environmental Implications, Rijeka, Croatia. Sciyo Publishers Chapter 2: 35–64. Harris, S. A. (2015). Numerical simulation of formation and preservation of Ningwu ice cave, Shanxi, China: A discussion. The Cryosphere Discus, 9: 2367–2395. Harris, S. A. (2016a). Identification, characteristics and classification of cryogenic block streams. Sciences in Cold and Arid Regions, 8(3): 00177–00186. Harris, S. A. (2016b). Probable effects of heat advection on the adjacent environ- ment during oil production at Prudhoe Bay, Alaska. Sciences in Cold and Arid Regions, 8(6): 00451–00460. DOI: 10.3724/SPJ.1226.2016.00451. Harris, S. A., Blumstengel, W., Cook, D., Krouse, H. R. & Whitley, G. (1994). Com- parison of the water drainage from an active near-slope rock glacier and a glacier, St. Elias Mountains, Yukon Territory. Erdkunde, 48: 81–91. Harris, S. A. & Brown, R. J. E. (1978). Plateau Mountain: A case study of alpine permafrost in the Canadian Rocky Mountains. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton, Alberta. Ottawa, National Research Council of Canada, Volume 1: 385–391. Harris, S. A. & Brown, R. J. E. (1982). Permafrost distribution along the Rocky Mountains of Alberta. The Roger E. Brown Memorial Volume, Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary. Ottawa, National Research Council of Can- ada: 59–67. Harris, S. A., Cheng Guodong, Zhao Xiufeng & Yongqin Ding (1998a). Nature and dynamics of an active block stream, Kunlun Pass, Qinghai Province, People’s Republic of China. Geografiska Annaler, 80A(2): 123–133. Harris, S. A., Cui Zhijiu & Cheng Guodong (1998b). Origin of a bouldery diamicton, Kunlun Pass, Qinghai-Xizang Plateau, People’s Republic of China: Gelifluction deposit or Rock Glacier? Earth Surface Processes and Landforms, 23: 943–952. Harris, S. A. & Gustafson, C. A. (1988). Retrogressive slumps, debris flows and river gully development in icy, unconsolidated sediments on hills and mountains. Zeitschrift für Geomorphologie, N. F. 32: 441–455. Harris, S. A. & Gustafson, C. A. (1993). Debris flow characteristics in an area of continuous permafrost, St. Elias Range, Yukon Territory. Zeitschrift für Geomorphol- ogie, N. F. 37: 41–56. Harris, S. A. & Jin, H. J. 2012. Tessellons and «sand wedges» on the Qinghai-Tibet Plateau and their palaeoenvironmental implications. Proceedings of the Tenth Interna- tional Permafrost Conference, Salekhard 1: 149–153. Harris, S. A. & McDermid, G. (1998). Frequency of debris flows on the Sheep Mountain fan, Kluane Lake, Yukon Territory. Zeitschrift für Geomorphologie, N. F. 42(2): 159–192. Harris, S. A. & Nyrose, D. (1992). Palsa formation in floating peat and related veg- etation cover as illustrated by a fen bog in the MacMillan Pass, Yukon Territory, Can- ada. Geografiska Annaler, 74A(4): 349–362. Harris, S. A. & Petersen, D. E. (1998). Thermal regimes beneath coarse block ma- terials. Permafrost and Periglacial Processes, 9: 107–120. Harris, S. A. & Prick, A. (1997). The periglacial environment of Plateau Mountain: Overview of current periglacial research. Polar Geography, 21: 113–136.

266 Список литературы

Harris, S. A. & Prick, A. (2000). Conditions of formation of stratified screes, Slims River valley, Yukon Territory: A possible analogue with some slope deposits from Bel- gium. Earth Surface Processes and Landforms, 25: 463–481. Harris, S. A., Schmidt, I. & Krouse, H. R. (1992). Hydrogen and oxygen isotopes and the origin of the ice in peat plateaus. Permafrost and Periglacial Processes, 3: 19–27. Harris, S. A. & Schmidt, I. (1994). Permafrost aggradation and peat accumulation since 1200 years B.P. in peat Plateaus at Tuchitua, Yukon Territory, Canada. Journal of Palaeolimnology, 12: 3–17. Harris, S. A., van Everdingen, R. O. & Pollard, W. H. (1983). The Dempster High- way — Dawson to Eagle Plain. In: French, H. M. and Heginbottom, J. A. (Eds.). North- ern Yukon Territory and Mackenzie Delta, Canada. Guidebook to permafrost and re- lated features. 4th International Conference on Permafrost, Guidebook #3, Fairbanks, Alaska. Alaska Division of Geological and Geophysical Surveys: 65–86. Harwood, T. A. (1966). Dew Line site selection and explanation. Proceedings of the 1st International Conference on Permafrost, Lafayette, Indiana. Washington. National Academy of Sciences Publication 1287: 359–363. Harry, D. G., French, H. M. & Pollard, W. H. (1985). Ice wedges and permafrost conditions near King Point, Beaufort Sea Coast, Yukon Territory. Geological Survey of Canada, Paper 85–1A: 111–116. Harry, D. G. & Gozdzik, J. S. (1988). Ice wedges: Growth, thaw transformation, and palaeoenvironmental significance. Journal of Quaternary Science, 3(1): 39–55. Harry, D. G. & MacInnes, K. L. (1988). The effect of forest fires on permafrost ter- rain stability, Little Chicago-Travaillant Lake area, Mackenzie Valley, N. W. T. Ottawa. Current Research, Part D, Geological Survey of Canada Paper 88–1D: 91–94. Hasler, A., Geertsema, M., Foord, V., Guber, S. & Noetzli, J. (2015). The influence of surface characteristics, topography and continentality on mountain permafrost in British Columbia. The Cryosphere, 9: 1025–1038. Hasler, A., Gruber, S. & Beutel, J. (2012). Kinematics of steep bedrock. Journal of Geophysical Research, 117: F01016. Doi: 10.1029/2011JF001981. Hasler, A., Gruber, S. & Haeberli, W. (2011a). Temperature variability and offset in steep alpine rock and ice faces. The Cryosphere, 5: 977–988. Hasler, A., Gruber, S., Font, M. & Dubois, A. (2011b). Advective heat transport in frozen rock clefts: Conceptual model, laboratory experiments and numerical simula- tion. Permafrost and Periglacial Processes, 22: 378–389. Hauck, C. (2013). New concepts in geophysical surveying and data interpretation for permafrost terrain. Permafrost and Periglacial Processes, 24(2): 131–137. Haugland, J. E. (2004). Formation of patterned ground and fine-scale soil develop- ment within two late Holocene glacial chronosequences: Jotenheimen, Norway. Geo- morphology, 61: 287–301. Hay, T. (1936). Stone stripes. Geographical Journal, 87: 47–50. Hays, F. W. (1993). Taiga forest and Weyerhaeuser. Case number 67. TED case study. www.american.edu/ted/TAIGA.HTML Accessed 1st September, 2015. Hayley, D. W. (1982). Application of heat pipes to design of shallow foundations on permafrost. Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary. Ot- tawa. National Research Council of Canada: 535–544. Hayley, D. W., Inman, D. V. & Gowan, R. J. (1984). Pipeline trench excavation in continuous permafrost using a mechanical wheel ditcher. In: Proceedings of the 3rd International Speciality Conference on Cold Regions Engineering. Canadian Society for Civil Engineering. Edmonton, Alberta. I: 103–118.

267 Список литературы

Hayley, D. W., Roggensack, W. D., Jubien, W. E. & Johnson, P. V. (1983). Stabili- zation of sinkholes on the Hudson Bay Railway. In: Permafrost, 4th International Con- ference Proceedings. Washington, D. C. National Academy Press: 468–473. He, C. (1983). Building foundations on permafrost. Proceedings of the 4th Interna- tional Conference on Permafrost. Washington, D. C. National Academy Press: 474–479. He, G. L. (2008). Construction technology in iron tower foundations for electric power for Qinghai-Tibet Railway in frozen area in cold seasons. Friends of Science Am- ateurs, 29: 32–33. He, R. & Jin, H. J. (2010). Permafrost and cold-region environmental problems of the oil product pipeline from Golmud to Lhasa on the Qinghai-Tibet Plateau and their mitigation. Cold Regions Science and Technology, 64(3): 279–288. Healy, T. R. (1975). Thermokarst — a mechanism for de-icing ice-cored moraines. Boreas, 4: 19–23. Heginbottom, J. A. (1971). Some effects of a forest fire on the permafrost active layer at Inuvik, N. W. T. Ottawa. National Research Council, Associate Committee on Geotechnical Research, Technical Memorandum #103: 31–36. Heginbottom, J. A. (1973). Some effects of surface disturbance on the permafrost active layer at Inuvik, N. W. T. Environmental-Social Committee on Northern Pipelines, Report 73–16: 23 p. Hegginbottom, J. A., Dubreuil, M. A. & Harker, P. T. (1995). Canada-Permafrost. In: National Atlas of Canada. Ottawa. Natural Resources Canada, Map 2.1. Heine, K. (1976). Blockgletscher und Blockzungen-Generationen am Nevado de Toluca, Mexico. Die Erde, 107: 330–352. [In German]. Heinke, G. W. (1974). Arctic waste disposal. Task Force on Northern Oil Develop- ment, # 74–10. 255 p. Heinke, G. W. & Prasad, D. (1977). Disposal of human wastes in Northern Areas. Department of Civil Engineering, University of Toronto. Hendricks, B. L. (1995). International encyclopedia of horse breeds. University of Oklahoma Press. http://books.google.com/?id=rhNFWOsD3jMC Retrieved 2009– 04–20. Henrikssen, M., Mangerud, J., Matiouchkov, A., Paus, A. & Svendsen, J. I. (2003). Lake stratigraphy implies an 80,000 yr delayed melting of buried dead ice in Northern Russia. Journal of Quaternary Science, 18(7): 663–679. Henry, K. S. (2000). A review of the thermodynamics of frost heave. U. S. Army Corps of Engineers Cold Regions Research & Engineering Laboratory CRREL, ERDC/CRREL Technical Report TR-00–16. September 2000, Hanover, NH, USA, 26 p. Hétu, B. & Gray, J. T. (2000). Effects of environmental change on scree slope de- velopment throughout the postglacial period in the Chic-Choc Mountains in the north- ern Gaspé Peninsula, Québec. Geomorphology, 32: 335–355. Hètu, B. & Vandelac, P. (1989). La dynamique des éboulis schisteux au cours de l’hiver, Gaspésie septentrionale, Quèbec. Géographie Physique et Quaternaire, 43: 389–406. [In French]. Hètu, B., Van Stein, H. & Vandelac, P. (1994). Les coulees de pierres glacées: un nouveau type de coulees de pierraille sur le talus d’éboulis. Géographie Physique et Quaternaire, 48: 3–22. [In French]. Heyse, I. (1983). Cryoturbation types in eolian Würm Late Glacial sediments in Flanders, Belgium. Polarforschung, 58(2): 87–95.

268 Список литературы

Higachi, A. & Corte, A. E. (1971). Solifluction: A model experiment. Science, 171: 480–482. Hinkel, K. M., Eisner, W. R., Bockheim, J. G., Nelson, F. E., Peterson, K. M. & Dai, X. (2003). Spacial extent and carbon stocks in drained thaw lake basins on the Barrow Peninsula, Alaska. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 35: 291–300. Hinkel, K. M. & Nelson, F. E. (2003). Spatial and temporal patterns of active-layer thickness at Circumpolar-Active-layer-Monitoring (CALM) sites in northern Alaska, 1995–2000. Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 108: D2. Doi: 10.1029/2001JD000927 Hinkel, K. M., et al. (2012a). Thermokarst Lakes on the Arctic Coastal Plain of Alaska: Spatial and temporal variability in summer water temperatures. Permafrost and Periglacial Processes, 23: 207–217. Hinkel, K. M., et al. (2012b). Thermokarst Lakes on the Arctic Coastal Plain of Alaska: Geomorphic controls on bathymetry. Permafrost and Periglacial Processes, 23: 218–230. Hinzman, L. D., Boike, J., Kane, D. L. & Peltier, B. J. (2001). Regional characteris- tics of snowmelt across the North American Arctic. American Geophysical Union, Fall Meeting, 2001. Abstract #IP51A-0728. http://www.uaf.edu/water/projects/snow- melt2000/CD/ CDBrowser.htm Hinzman, L. D., Destourni, G. & Woo, M.-K. (2013). Preface: Hydrogeology of cold regions. Hydrogeology Journal, 20: 1–4. Hivon, E. G. & Sego, D. C. (1993). Distribution of saline permafrost in the North- west Territories, Canada. Canadian Geotechnical Journal, 30: 506–514. Ho, P. (2000). The clash over State and Collective Property: The making of range- land law. The China Quarterly, 161: 240–263. Hodgson, D. A. (1977). A preliminary account of surficial materials, geomorpholog- ical processes, terrain sensitivity and Quaternary history of King Christian and southern Ellef Ringnes Islands, District of Franklin. Report of Activities, Part A. Ottawa. Geolog- ical Survey of Canada, Paper 77–1A: 485–493. Hoekstra, P. (1969). Water movement and freezing pressures. Soil Science Society of America Proceedings, 33: 512–518. Hoekstra, P. & Miller, R. D. (1965). Movement of water in a film between glass and ice. U. S. Cold Regions Research and Engineering Laboratory Research Report, 153. 8 p. Högbom, B. (1910). Einige illustrationen zu den geologischen wirkungen des frostes auf Spitzbergen. Uppsala Universitet Geologische Institutet Bulletin, 9: 41–59. [In German]. Högbom, A. (1914). U˝ ber die geologische Bedeutung des Frostes. Uppsala Uni- versitet Geologische Institutet Bulletin, 12: 257–389. [In German]. Högström, E. (2011). Morphometry and environment of asymmetric non-sorted stripes in the Abisko mountains, northern Sweden. Geotryckeriet, Uppsala Universi- tet. 79 p. Höllermann, P. (1983). Blockgletscherstudienin europäiischen und nord-amerikan- ischen Gebirge. In: Poser, H. & Schunke, E., (eds.). Mesoformen des Reliefs im heuti- gen Periglacialraum. Abhandlungen der Akademie Wissenschaften Göttingen, Math Phys Kl Folge 3, 35: 116–119. [In German]. Hollingshead, G. W., Skjolingstad, L. & Rundquist, L. A. (1978). Permafrost be- tween channels in the Mackenzie Delta, N. W.T., Canada. Proceedings of the 3rd In- ternational Conference on Permafrost, Edmonton, Alberta, National Research Council of Canada, Volume 1: 406–412. Holmes, S. W., Hopkins, D. M. & Foster, H. L. (1968). Pingos in Central Alaska. U. S. Geological Survey Bulletin, 1211-H. 40 p.

269 Список литературы

Holubec, I. (2008). Flat loop thermosiphon foundations in warm permafrost. Report to the Government of the Northwest Territories Asset Management Division, Public Works and Services, and Climate change Vulnerability Assessment, Canadian Council of Professional Engineers. 83 p. Hopfinger, E. J. (1983). Snow avalanche motion and related phenomena. Annual Review of Fluid Mechanics, 15: 47–76. Hopfinger, E. J. & Tochin-Danguy, J. C. (1977). A model study of powder snow av- alanches. Journal of Glaciology, 19: 343–356. Hopkins, D. M. (1949). Thaw lakes and thaw sinks in the Imuruk Lake area, Seward Peninsula, Alaska. Journal of Geology, 57: 119–131. Hopkins, D. M., Karlstrom, T. N., Black, R. F., Williams, J. R., Péwé, T. L., Fer- nold, A. T. & Muller, E. H. (1955). Permafrost and groundwater in Alaska. U. S. Geo- logical Survey, Professional Pape, 264 F: 113–146. Hopkins, D. M. & Sigafoos, R. S. (1951). Frost action and vegetation patterns on Seward Peninsula, Alaska. U. S. Geological Survey, Bulletin 974-C: 51–101. Hoque, Md. A. & Pollard, W. D. (2009). Arctic coastal retreat through block failure. Canadian Geotechnical Journal, 46(10): 1103–1115. Horvath, J. S. (1999). Lessons learned from failures involving geofoam in roads and embankments. Manhattan College, School of Engineering, Civil Engineering Depart- ment, Bronx, New York. Manhattan College Research Report #CE/GE-99–1. Down- loaded on December 21st, 2014. Hoeve, E. & Hayley, D. (2015). The Inuvik Airport runway — an evaluation of 50 years of performance. GeoQuebec 2015, #176. Hövermann, J. (1949). Morphologische untersuchungen im Mittelharz. Göttinger Geografisch. Abhandlungen, Heft 2. [In German]. Howe, C. W. & Linaweaver, F. P. (1967). The impact of price on residential water demand and its relation to system design and price structure. Water Resources Re- search, 3: 13–32. Howe, E. (1909). Landslides in the San Juan Mountains, Colorado. United States Geological Survey, Professional Paper 67: 31–40. Hrudey, S. E. & Raniga, S. (1981). Greywater characteristics, health concerns and treatment technology. In: Smith, D. W. and Hrudey, S. E. (eds.). Design of Water and Wastewater Services for Cold Climate Communities. Oxford. Pergamon Press: 137–154. Hu, H., Wang, G., Liu, G., Taibing, R. D., Wang, Y, Cheng, H. & Wang, J. F. (2008). Influences of alpine ecosystem degradation on soil temperature in the freezing-thawing process on Qinghai-Tibet Plateau. Environmental Geology, 57: 1391–1397. Hu, W. G., Zhang, Q., Li, D. Y., Cheng, G. D., Mu, J., Wu, Q. B., Niu, F. J., An, L. Z. & Feng, H. Y. (2014). Diversity and community structure of fungi though a permafrost core profile from the Qinghai-Tibet Plateau of China. Journal of Basic Microbiology. Doi: 10:1002/jobm.201400232. Hu, W. G., Zhang, Q., Tian, Cheng G. D., An, L. & Feng, H. (2015). The microbial ecology of permafrost in China: A review. Extremophiles. DOI: 10.1007/s00793–015– 749-y. Hu, X. & Pollard, W. (1997). The hydrologic analysis and modeling of river icing growth, North Fork Pass, Yukon Territory, Canada. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 8(2): 186–195. Hu, Z. Y., Qian, Z. Y., Cheng, G. D. & Wang, J. M. (2002). Influence of solar radia- tion on embankment surface thermal regime of the Qinghai-Xizang Railway. Journal of Glaciology and Geocryology, 24(2): 121–128.

270 Список литературы

Huang, S. L. & Speck, R. C. (1989). An investigation into the creep behaviour of CRREL tunnel, Alaska. In: Bandopadhyay, S. and Skrudrzyk, F. J. (Eds.). Mining in the Arctic, Proceedings of the 1st International Symposium on Mining in the Arctic, Rotterdam: 65–73. Hudec, P. P. (1974). Weathering of Rocks in Arctic and Sub-arctic environments. In: Aitken, J. D. and Glass, D. J. (Eds.). Canadian Arctic Geology. Geological Associa- tion of Canada, Canadian Society of Petroleum Geologists, Proceedings of the Sym- posium on the Geology of the Canadian Arctic: 313–335. Hughes, O. L. (1969). Distribution of open-system pingos in central Yukon Territory with respect to glacial limits. Geological Survey of Canada, Paper 69–34. 8 p. Hughes, O. L. (1972). Surficial Geology and land classification, Mackenzie Valley Pipeline Corridor. National Research Council of Canada, Associate Committee on Ge- otechnical Research, Technical Memorandum 104: 17–24. Hughes, O. L., Veillette, J. J., Pilon, J., Hanley, P. T. & Van Everdingen, R. O. (1973). Terrain evaluation with respect to pipeline construction, Mackenzie Transpor- tation Corridor, Central Part, lat. 648–688, ESCOM Report 73–37. Environmental-So- cial Committee, Northern Pipelines, Task Force on Northern Oil Development. Ottawa. Information Canada. 74 p. Humlum, O. (1982). Rock glacier types on Disco, Central West Greenland. Ge- ogrfiska Tidsskrift, 82: 59–66. Humlum, O. (1998). Rock glaciers on the Faeroe Islands, the North Atlantic. Journal of Quaternary Science, 13(4): 293–307. Hungr, O., Morgan, C. & Kellerhals, R. (1984). Quantitative analysis of debris tor- rent hazards for design or remedial measures. Canadian Geotechnical Journal, 21: 663–667. Hunt, C. B. & Washburn, A. L. (1966). Patterned ground. In: Hydrologic Basin, Death Valley, California. U. S. Geological Survey, Professional Paper 494B: 104–133. Huscroft, C. A., Lipovsky, P. S. & Bond, J. D. (2004). Permafrost and landslide ac- tivity: Case studies from southwestern Yukon Territory. In: Emond, D. S. and Lewis, L. L. (eds.). Yukon Exploration and Geology, 2003. Whitehorse. Yukon Geolog- ical Survey: 107–119. Hyatt, J. A. (1992). Cavity development in ice-rich permafrost, Pangnirtung, Baffin Island, Northwest Territories. Permafrost and Periglacial Processes, 3: 293–313. Ingólfsson, Ó. & Lokrantz, H. (2003). Massive ground ice body of glacial origin at Yugorski Peninsula, Arctic Russia. Permafrost and Periglacial Processes, 14: 199– 215. Irkutsk Electric Grid Company (2014). Northern Electric Networks. http://www.iesk. irkutsken ergo.ru/qa/1299.html accessed 2–15–14. Isakov, A. (2013). Dangerous deformations of subgrade and methods of their cal- culation. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(4): 353–362. Isaksen, K., Ødegård, R. S., Eiken, T. & Sollid, J. L. (2000). Composition, flow and development of two tongue-shaped rock glaciers in the permafrost of Svalbard. Perma- frost and Periglacial Processes, 11: 241–257. Isarin, R. B. F. (1997). Permafrost distribution and temperatures in Europe during the Younger Dryas. Permafrost and Periglacial Processes, 8: 313–333. Istomin, V. A. (1998). Overheating gas hydrates and ice: Prospect of gas, conden- sate, and oil field exploration and development in the Russia’s offshore. Moscow. Pro- ceedings of VNIIGAZ, 1998: 131–140. [In Russian].

271 Список литературы

Istomin, V. A., Yakushev, V. S., Kwon, V. G. et al. (2006). Self-preservation phe- nomenon of gas hydrates. Gas Industry of Russia Digest, 4: 16–27. [In Russian]. Ives, J. D. (1966). Blockfields, associated weathering forms on mountain tops, and the nunatak hypothesis. Geografiska Annaler, 48A: 220–223. Iwahana, G., Fukui, K., Mikhailov, N., Ostanin, O. & Fujii, Y. (2012). Internal struc- ture of a lithalsa in the Akkol Valley, Russian Altai Mountains. Permafrost and Perigla- cial Processes, 23: 107–118. Jackson, L. E., Jr. & MacDonald, G. M. (1980). Movement of an ice-cored rock glacier, Tungsten, N. W.T., Canada, 1936–1980. Arctic, 33: 842–847. Jackson, M. L., Tyler, S. A., Willis, A. L., Bourbeau, G. A. & Pennington, R. P. (1948). Weathering sequence of clay size minerals in soils and sediments. Journal of Physical and Colloid Chemistry, 52: 1234–1260. Jaenicke, R. (1996). Stability and folding of ultrastable proteins: Eye lens crystalline and enzymes from thermophiles. FASEB Journal, 10: 84–92. Jahn, A. (1948). Research on the structure and temperature of the soils in western Greenland. Bulletin International de l’Acadéie Polonnaise des Sciences et des lêttres, Séri A: Sciences Mathématiques, Anées 1940–46. Cracovia: 50–59. Jahn, A. (1961). Quantitative analysis of some periglacial processes in Spitzber- gen. Universytet Wroclawski im Boleslawa Bieruta, zeszyty naukowe, nauka pryrod- nice, ser. B, 5, Nauka o Ziemi, 2: 1–54. Jahn, A. (1975). Problems in the periglacial zone. Warsaw, PWN Polish Scientific Publishers, 219 p. Jahn, A. (1976). Contemporaneous geomorphological processes in Longyeardalen, Vest-Spitzbergen (Svalbard). Biuletyn Peryglacjalny, 26: 253–268. Jahn, A. (1983). Soil wedges on Spitzbergen. Proceedings 4th International Con- ference on Permafrost, Fairbanks, Alaska. Washington, D. C. National Academy Press: 525–530. Jahn, A. & Czerwinski, J. (1965). The role of impulses in the process of periglacial soil structure formation. Acta Universitatis Wratislaviensis, 44, Studia Geograficzne (7): 1–24. [In Polish]. Jahns, H. O., Miller, T. W., Power, L. D., Rickey, W. P., Taylor, T. P. & Wheeler, J. A. (1973). Permafrost protection for pipelines. In: Proceedings of the 2nd International Permafrost Conference, Yakutsk. North American Contribution. Washing- ton, D. C. National Academy Press: 684–687. James, F. A. (1972). The periglacial geomorphology of the Rankin Inlet area, Kee- watin, N. W.T., Canada. Biuletyn Peryglacjalny, 21: 126–151. Janin, C. (1922). Recent progress in the thawing of frozen ground in placer mining. Washington, D. C. Bureau of Mines, Department of the Interior, Technical Paper #309. Jansson, J. K. & Tas¸, N. (2014). The microbial ecology of permafrost. National Re- view of Microbiology, 12: 414–425. Jarrett, R. D. & England, J. F., Jr. (2002). Reliability of paleostage indicators for paleoflood studies: Ancient floods, modern hazards. In: Principles and Applications of Paleoflood Hydrology. American Geological Union, Water Science and Application Series, 5: 91–109. Jaworski, T. & Chutkowski, K. (2015). Genesis, morphology, age and distribution of cryogenic mounds on Kaffiøyra and Hermansenøya, Northwest Svarlbard. Perma- frost and Periglacial Processes, 26(4): 304–320. Jeffrey, W. W. (1967). Forest types along the Lower Liard River, Northwest Territo- ries. Department of Forestry, Canada, Publication #1035. 103 p.

272 Список литературы

Jenkins, R. E. L., Kanigan, J. C. N. & Kokelj, S. V. (2008). Factors contributing to long-term integrity of drilling-mud caps in permafrost terrain, MacKenzie Delta re- gion, Northwest Territories, Canada. In: Proceedings of the 9th International Confer- ence on Permafrost, Fairbanks, Alaska I: 833–838. Jerwood, L. C., Robinson, D. A. & Williams, R. B. G. (1990a). Experimental frost and salt weathering of chalk. Earth Surface Processes and Landforms, 15: 699–708. Jerwood, L. C., Robinson, D. A. & Williams, R. G. B. (1990b). Experimental frost and salt weathering of chalk — II. Earth Surface Processes and Landforms, 15: 699–708. Jessop, R. W. (1960). The Stony Tableland Soils of the southeastern portion of the Australian arid zone and their evolutionary history. Journal of Soil Science, 11: 188–196. Jia, M. C., Yuan, F. & Cheng., G.D. (1987). First discovery of ice wedges in North- east China. Journal of Glaciology and Geocryology, 9(3): 257–260. [In Chinese]. Jiang, H. P. & Liu, Z. R. (2006). / 500 kV direct current transmission line ground and foundation design in frozen earth area. Inner Mongolia Electric Power, 24(4): 1–4. Jiang, Y. I. & Wang, M. S. (2006). Research on construction technology and plans of tunnels in the Plateau Permafrost region. Journal of the China Railway Society, 28(2). Jin, H. J., Chang, X. L. & Wang, S. L. (2007). Evolution of permafrost on the Qing- hai-Xizang (Tibet) Plateau since the end of the late Pleistocene. Journal of Geophysical Research, 112, F02S09, doi: 10.1029/2006JF000521. Jin, H., Zhao, L., Wang, S. & Jin, R. (2006). Thermal regimes and degradation modes of permafrost along the Qinghai-Tibet Highway. Science in China Series D: Earth Sciences, 49(11): 1170–1183. Jin, H., Yu, Q., Wu, J. & Wang, S. (2011). Spatiotemporal variability of permafrost degradation on the Qinghai-Tibet Plateau under a warming climate. Sciences in Cold and Arid Regions, 3(4): 281–305. Joffe, J. S. (1949). Pedology. New Brunswick, New Jersey. Pedology Publications, 2nd Edition. 662 p. Jóhannesson, T. & Arnalds, P. (2001). Accidents and economic damage due to snow avalanches and landslides in Iceland. Jökull, 50: 81–94. Johansson, M. (2009). Changing lowland permafrost in northern Sweden: Multiple drivers of past and future trends. Lund. Lund University. 137 p. Johansson, S. (1914). Die festigkeit der bodenarten bei verschidenem wasserge- halt nebst verschlag zu einer klassifikation. Severiges Geologische Undersökning Års- bok 7 (arh. Och ippsatser, series c. 256). 110 p. [In German]. Johnson, D. L. & Hanson, K. L. (1974). The effects of frost heave on objects in the soil. Plains Anthropologist, 19: 81–98. Johnson, D. L., Muhs, D. R. & Barnhardt, M. L. (1977). The effects of frost heaving on objects in soils. II. Laboratory Experiments. Plains Anthropologist, 22(76): 133–147. Johnson, E. A. & Larsen, C. P. S. (1991). Climatically induced change in fire fre- quency in the southern Canadian Rockies. Ecology, 72: 194–201. Johnson, E. R. (1981). Buried oil pipeline design and operation in the arctic — les- sons learned on the Alyeska Pipeline. 37th Petroleum and Mechanical Conference. Dallas, Texas. Johnson, J. P. & Nickling, W. G. (1979). Englacial temperature and deformation of a rock glacier in the Kluane Range, Yukon Territory, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 16: 2275–2283. Johnson, L. & Viereck, L. (1983). Recovery and active layer changes following a Tundra fire in Northwestern Alaska. Permafrost, 4th International Conference Pro- ceedings, Washington, D. C., National Academy Press: 543–547.

273 Список литературы

Johnson, L. R. & Mangel, M. (2006). Life histories and the evolution of aging in bac- teria and other single-celled organisms. Mech. Ageing Dev., 127: 786–793. Johnson, P. G. (1980). Glacier-rock glacier transition in the Southwest Yukon Ter- ritory, Canada. Arctic and Alpine Research, 12: 195–204. Johnson, P. G. (1983). Rock Glaciers. A case for a change in nomenclature. Geo- grafiska Annaler, 65A: 27–34. Johnson, P. G. (1984a). Paraglacial conditions of instability and mass movement: a discussion. Zeitschrift für Geomorphologie NF, 28: 235–250. Johnson, P. G. (1984b). Rock glacier formation by high-magnitude low-frequency slope processes in the southwest Yukon. Annals of the Association of American Geog- raphers, 74: 408–419. Johnson, P. G. & Lacasse, D. (1988). Rock glaciers of the Dalton Range, Kluane Ranges, south-west Yukon Territory, Canada. Journal of Glaciology, 34: 327–332. Johnson, P. R. (1971). Empirical heat transfer rates of small, Long and Balch ther- mopiles and convection loops. University of Alaska, Institute of Arctic Environmental Engineering. Fairbanks. Report # 7102. 60 p. Johnson, S. S., Hebsgaard, M. B., Christensen, T. R., Mastepanov, M., Nielsen, R., Munch, K., Brand, T. B., Gilbert, M. T. P., Zuber, M. T., Bunce, M., et al. (2007). An- cient bacteria show evidence of DNA repair. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104: 14401–14405. Johnson, T. C., Berg, R. L., Carey, K. L. & Kaplar, C. W. (1974). Roadway design in seasonal frost areas. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Labora- tory, Technical Report TR 259. 104 p. Johnson, T. C., McRoberts, E. C. & Nixon, J. F. (1984). Design implications of sub- soil thawing. In: Berg, R. L. & Wright, E. A. (eds.). Frost action and its control. American Society of Civil Engineers, New York. Johnson, T. C. & Sayles, F. H. (1980). Embankment dams on permafrost in the USSR. U. S. Corps of Engineers Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Special Report 80–41. Johnston, G. H. (1980). Permafrost and the Eagle River bridge, Yukon Territory, Canada. Proceedings, Permafrost Engineering Workshop. Ottawa. National Research Council of Canada. Technical Memorandum 130: 12–28. Johnston, G. H. (1981). Permafrost: Engineering Design and Construction. Associ- ate Committee on Geotechnical Research, National Research Council of Canada, Ot- tawa. Toronto. John Wiley and Sons. 540 p. Johnston, G. H. & Ladanyi, B. (1972). Field tests of grouted anchors in permafrost. Canadian Geotechnical Journal, 9: 176–194. Johnston, J. C. (1966). Planning and operation of hydraulic stripping plants. Un- published thesis, University of Alaska. Jonasson, S. (1986). Influence of frost heaving on soil chemistry and on the distri- bution of plant growth forms. Geografiska Annaler, 68(3): 185–195. Jones, B. M., Amundson, C. L. & Koch, J. C. (2013). Thermokarst and thaw-related landscape dynamics — An annotated bibliography with an emphasis on potential ef- fects on habitat and wildlife. U. S. Department of the Interior, U. S. Geological Survey Open-File Report # 2013–1161. Jones, B. M., Arp, C. D., Jorgenson, M. T., Hinkel, K. M., Schmutz, J. A. & Flint, P. L. (2009). Increase in the rate and uniformity of coastline erosion in Arctic Alaska. Geophysical Research Letters, 36: L03503.

274 Список литературы

Jørgensen, A. S. (2009). Assessment of three mitigation techniques for permafrost protection. Ph.D. thesis, Arctic Technology Centre, Department of Civil Engineering, Technical University of Denmark. Report R-202. Jørgenson, A. S. (2012). Assessment of different heat drain materials for protection of permafrost under road and airfield embankments. Proceedings of the 10th Interna- tional Conference on Permafrost, Salekhard. Jørgenson, A. S. & Andreasen, F. (2007). Mapping permafrost surface using ground-penetrating radar at Kangerlussuaq Airport, western Greenland. Cold Regions Science and Technology, 48: 64–72. Jørgenson, A. S. & Ingeman-Nielsen, T. (2008). The impact of light-colored pave- ments on activelayer dynamics revealed by ground-penetrating radar monitoring. In: Proceedings of the 9th International Conference on Permafrost, Fairbanks. Washing- ton, D. C. National Academy of Sciences: 865–868. Jørgenson, M. T. (2012). Assessment of different heat drain materials for protection of permafrost under road and airfield embankments. Proceedings of the 10th Interna- tional Conference on Permafrost, Salekhard. Jørgensen, M. T. & Doré, G. (2009). Experimentation of several methods in Ta- siulaq Airport to minimize the effects caused by the melting of permafrost. In: Proceed- ings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering, Duluth. Reston, Virginia. ASCE: 171–182. Jørgensen, M. T. & Grosse, G. (2016). Remote sensing of landscape change in permafost regions. Permafrost and Periglacial Processes, 27(4): 324–338. Jørgenson, M. T. & Shur, Y. (2007). Evolution of lakes and basins in northern Alaska and discussion of the thaw lake cycle. Journal of Geophysical Research, 112: F02S17. Journeaux Associates (2012). Engineering challenges for tailings management fa- cilities and associated infrastructure with regard to climate change in Nunavut. Report # L-11–1472 to the Nunavut Government. Judge, A. S. (1973). Deep temperature observations in the Canadian North. North American Contribution, Permafrost. 2nd International Conference, Yakutsk, USSR. Washington. National Academy of Sciences: 35–40. Judge, A. S. (1982). Natural Gas Hydrates in Canada. The Roger R.J. E. Brown Memorial Volume, Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary. Ottawa, National Research Council of Canada: 320–328. Jumikis, A. R. (1978). Graphs for disturbance-temperature distribution in perma- frost under heated structures. Proceedings of the 3rd International Conference on Per- mafrost, Edmonton. Ottawa. National Research Council of Canada, 947 p.: 589–596. Kääb, A. & Reichmuth, T. (2005). Advance mechanisms of rock glaciers. Perma- frost and Periglacial Processes, 16(2): 187–193. Kachurin, S. P. (1958). Alases of Central Yakutia. Yakutsk. Reports of the North East Division of the Permafrost Institute, 1: 167–178. [In Russian]. Kachurin, S. P. (1959). Principles of Geocryology. Part 1. General Geocryology. Moscow. V. A. Obruchev Institute of Permafrost Studies. Chapter XI. Cryogenic phys- ico-geological phenomena in permafrost regions: 365–398. [In Russian]. Kachurin, S. P. (1961). Thermokarst on USSR Territory. Moscow, Academy of Sci- ences Press. 290 p. [In Russian]. Kade, A. & Walker, D. A. (2008). Experimental alteration of vegetation on non- sorted circles: Effects on cryogenic activity and implications for climatic change in the Arctic. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 40: 96–113.

275 Список литературы

Kaiser, C., Meyer, H., Biasi, C., Rusalimova, O., Barsukov, P. & Richter, A. (2005). Storage and mineralization of carbon and nitrogen in soils of a frost boil tundra ecosys- tem in Siberia. Applied Soil Ecology, 29(2): 173–183. Kalenova, L. F., Suhovey, U. G., Brouchkov, A. V., Melnikov, V. P., Fisher, T. A., Besedin, M., Novikova, M. A., Efimova, J. A. & Subbotin, A. M. (2011a). Experimental study of the effects of permafrost microorganisms on the morphofunctional activity of the immune system. Bulletin of Experimental Biological Medicine, 151: 201–204. Kalenova, L. F., Sukhovei, U. G., Brouchkov, A. V., Melnikov, V. P., Fisher, T. A., Besedin, I. M., Novikova, M. A. & Efimova, J. A. (2011b). Effects of permafrost micro- organisms on the quality and duration of life of laboratory animals. Neuroscience and Behavioural Physiology, 41: 484–490. Kamensky, R. M. (1988). Experimental — theoretical bases of the forecast of a thermal mode of hydraulic engineering structures and gas pipelines in cryo- lithozone. Thesis of Doctor’s Degree. Yakutsk. 45 p. [In Russian]. Kamensky, R. M. (1998). Geocryological problems of construction in Eastern Rus- sia and Northern China. Proceedings of the International Symposium, 23–25th Sep- tember, Chita, Russia. Yakutsk. Siberian Branch, Russian Academy of Sciences. Vol- ume 1: 255 p. Volume 2: 197 p. Kamensky, R. M. (2002). Geocryology — a new science in the system of earth sci- ences. Yakutian Science and Technology, 1: 12–14. [In Russian]. Kane, D. (1981). Physical mechanics of aufeis growth. Canadian Geotechnical Journal, 8(2): 186–195. Kanevskiy, M., Jorgenson, T., Shur, Y., O’Donnell, J. A., Harden, J. W., Zhuang, Q. & Fortier, D. (2014). Cryostratigraphy and permafrost evolution in the lacustrine low- lands of West-Central Alaska. Permafrost and Periglacial Processes, 25(1): 14–34. Kanigan, J. C. N. & Kokelj, S. V. (2010). Review of current research on drilling-mud sumps in permafrost terrain, Mackenzie Delta region, NWT, Canada. GEO2 10: 1473– 1479. Kanigan, J. C. N., Zajdlik, B. & Kokelj, S. V. (2010). Delineation of salt contamina-∗ tion in patterned ground. GEO2 10: 1466–1472. Kantanen, J. (2009). Article of the month — The Yakutian cattle: the cow of perma- frost. Global-Div Newsletter, 30(12):∗ 3–6. http://www.globaldiv.eu/NL/GlobalDiv_News- letter%20no% 2012.pdf. Kaplar, C. W. (1965). Stone migration by freezing of soil. Science, 149: 1520–1521. Kaplar, C. W. (1969). Phenomena and mechanism of frost heaving. In: Highway Research Board 49th Annual Meeting, Washington. Preprint, 44 p. Kaplina, T. N. (1965). Cryogenic slope processes Moscow. Nauka. 295 p. [In Rus- sian]. Kaplina, T. N. (2009). Alas complex of northern Yakutia. Earth Cryosphere, 13: 3–7. [In Russian]. Kaplyanskaya, F. A. & Tarnogradskiy, V. D. (1977). On the problem of formation of the relict glacial ice deposits and preservation of the primordially frozen tills. Izvestiya Geog. Soc., 109(4): 314–319. Kaplyanskaya, F. A. & Tarnogradskiy, V. D. (1986). Remnants of Pleistocene ice sheets in the permafrost zone as an object for paleoglaciological Research. Polar Ge- ography and Geology, 10: 257–266. Kaplar, C. W. (1965). Stone migration in freezing of soil. Science, 149: 1520–1521. Kaplar, C. W. (1971). Experiments to simplify frost susceptibility testing of soils. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Technical Report #223. 21 p.

276 Список литературы

Kaplar, C. W. (1974a). Phenomena and mechanism of frost heaving. Highway Re- search Board 49th Annual Meeting, Washington. 1970 preprint. 44 p. Kaplar, C. W. (1974b). Freezing test for evaluating relative susceptibility of various soils. CRREL, Technical Report #250. 36 p. Karavayeva, N. A. & Targulyan, V. O. (1960). Peculiarities of humus distribution in the tundra soils of northern Yakutia. Soviet Soil Science, 7: 1293–1300. [In Russian]. Karavayeva, N. A., Sokolov, I. A., Sokolova, T. A. & Targulyan, V. O. (1965). Pecu- liarities of the soil formation in the tundra-taiga frozen regions of Eastern Siberia and the Far East. Soviet Soil Science, 12: 756–766. [In Russian]. Karlén, W. (1988). Scandinavian glacial and climatic fluctuations during the Holo- cene. Quaternary Science Reviews, 7: 199–209. Karte, J. (1987). Pleistocene periglacial conditions and geomorphology in north and central Europe. In: Boardman, J. (ed.). Periglacial conditions in Britain and Ireland. Cambridge Cambridge University Press: 67–75. Kasischke, E. S., French, N. F., O’Neill, K. P., Richter, D. D., Bourgeau- Chavez, L. L. & Harrell, P. A. (2000). Influence of fire on long-term patterns of forest succession in Alaskan boreal forests. In: Kasischke, E. S. and Stocks, B. J., (eds.). Fire, Climate Change, and carbon cycling in the Boreal Forest. New York, Springer- Verlag, Ecological Study Series: 214–238. Katasonov, E. M. (1954). Lithology in the perennially frozen Quaternary deposits (cryolithology) of the Yana Lowland. Doctoral thesis, Obruchev Permafrost Institute, Moscow. [In Russian]. Katasonov, E. M. (1969). Composition and cryogenic structure of permafrost. In: Permafrost Investigations in the field. National Research Council of Canada, Technical Translation #1358: 25–36. Katasonov, E. M. (1973a). Palaeofrost (palaeocryological) studies: Objectives, methods, and some results. In: Palaeocryology in Quaternary Stratigraphy and Palae- oecology. Moscow, Nauka: 66–79. [In Russian]. Katosonov, E. M. (1973b). Present-day ground and ice veins in the region of the Middle Lena. Biuletyn Peryglacialny, 23: 81–89. Katasonov, E. M. (1975). Frozen-ground and facial analysis of Pleistocene deposits and Paleogeography of central Yakutia. Biuletyn Peryglacjalny, 24: 33–40. Katasonov, E. M. (1978). Permafrost-facies analysis as the main method of cryo- lithogy. In: Sange, F. J. and Hyde, P. J., (Eds.). Russian Contribution. Proceedings of the 2nd International Conference on Permafrost: 171–176. Katasonov, E. M. & Ivanov, M. S. (1973). Cryolithology of Central Yakutia. Guide- book, 2nd International Permafrost Conference, Yakutsk. 38 p. Katayama, T., Tanaka, M., Moriizumi, J., Nakamura, T., Brouchkov, A., Douglas, T., Fukuda, M., Tomita, M. & Asano, K. (2007). Phylogenetic analysis of bacteria pre- served in a permafrost ice wedge for 25,000 Years. Applied Environmental Microbiol- ogy, 73: 2360–2363. Kazemian, S., Hunt, K., Prasad, A., et al. (2010). A review of stabilization of soft soils by injection of chemical grouting. Australian Journal of Basic Applied Science, 4: 5862–5968. Kelletat, D. (1985). Patterned ground by rainstorm erosion on the Colorado Plateau, Utah. Catena, 12: 255–259. Kelley, J. J. & Weaver, D. F. (1969). Physical processes at the surface of the arctic tundra. Arctic, 22(4): 425–437.

277 Список литературы

Kent, R., Marshall, P. & Hawke, L. (2003). Guidelines for the planning, design, op- eration and maintenance of Modified Solid Waste Sites in the Northwest Territories. Prepared for the Department Municipal and Community Affairs, Government of the Northwest Territories by Ferguson Simek Clark. FSC Project # 2001–1330. Kerfoot, D. E. (1972). Tundra disturbance studies of the Western Canadian Arctic. Department of Indian and Northern Affairs, Arctic Land Use Research, 71–72–11. Kershaw, G. P. (2003). Permafrost landform degradation over more than half a cen- tury, MacMillan Caribou Pass region, NWT/Yukon, Canada. In: Phillips, M., Spring- mam, S. M. and Arenson, L. U. (eds.). Permafrost, 8th International Conference Pro- ceedings, Zurich. Lisse. Swets and Zeitlinger: 543–548. Kershaw, G. P. & Gill, D. (1979). Growth and decay of palsas and peat plateaus in the MacMillan Pass — Tsichu River area, Northwest Territories, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 16: 1362–1374. Kershaw, K. A. & Rouse, W. R. (1971). Studies on lichen-dominated systems. I. The water relations of Cladonia alpestris in spruce-lichen woodland in Northern On- tario. Canadian Journal of Botany, 49: 1389–1399. Kesseler, P. (1925). Das eiszeitliche Klima und seine geologischen wirkungen im nicht vereisten Gebeit. Stuttgart, L. Schweizerbart’sche. 204 p. [In German]. Kesserli, J. E. (1941). Rock streams in the Sierra Nevada. Geographical Revue, 31: 203–227. Kessler, A. (2013). Holocene development and permafrost formation at a peat plat- eau and a palsa mire in Tavvavuoma, Northern Sweden. Unpublished M.Sc. thesis, Department of Physical Geography and Quaternary Geology, Stockholm University. Kessler, M. A. & Werner, B. T. (2003). Self-organization of sorted patterned ground. Science, 299: 380–383. Kharionovsky, V. V. (1994). Distinguishing features of pipeline construction in Arc- tic regions. In: Proceedings of Polartech 1994. International Conference on the Devel- opment and Commercial Utilization of Technologies in Polar Regions. Lulea. Coldtech and Lulea University of Technology pp. 504–520. Khrustalev, L. & Pustovoit, G. (1988). Probability and statistical calculations of ba- ses of buildings in the cryolithozone. Novosibirsk. Nauka. 253 p. [In Russian]. Killingbeck, J. & Ballantyne, C. K. (2012). Earth hummocks in West Dartmoor, SW England: Characteristics, age and origin. Permafrost and Periglacial Processes, 23(2): 152–161. Kim, B., Grikurov, G., & Soloviev, V. (1999). Land-Ocean System in the Siberian Arctic: Dynamics and history. In: High resolution Seismic Studies in the Laptev Sea Shelf. Berlin. Springer-Verlag, 683–692. Kim, K., Zhou, W. & Huang, S. L. (2008). Frost heave predictions of buried chilled gas pipelines with the effect of permafrost. Cold Regions Science and Technology, 5(3): 382–396. Kimble, J. M. (ed.) (2004). Cryosols. Permafrost-affected soils. Berlin. Springer- Verlag. 726 p. King, L. (1976). Permafrostuntersuchungen in (Schwedisch-Lappland) mit hilfe der hammerschlagseismik. Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie, 12: 187–204. [In German]. King, L. (1982). Qualitative und quantitative erfassung von permafrost in Tarfala (Schwedisch-Lappland) und Joten heimen (Norwegen) mit hilfe geoelektrischer sondi- erungen. In: Barsch, D. (Ed.). Experimente und Messungen in der Geomorphologie. Zeitschrift für Geomorphologie Supplement Band, 43: 139–160. [In German].

278 Список литературы

King, L. (1983). High mountain permafrost in Scandinavia. Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks. Washington. National Academy Press: 612–617. King, L. (1986). Zonation and ecology of high mountain permafrost in Scandinavia. Geografiska Annaler, 68A: 131–139. King, L. C. (1953). Canons of Landscape Evolution. Geological Society of America Bulletin, 64: 751–752. King, L. C., Fisch, W., Haeberli, W. & Waechter, H. P. (1987). Comparison of resis- tivity and radio-echo soundings on rockglacier permafrost. Zeitschrift für Gletscher- kerkunde und Glazialgeologie, 23: 77–97. King, M. S. & Garg, O. P. (1980). Interpretation of seismic and resistivity measure- ments in permafrost in Northern Québec. Proceedings of the Symposium on Geophys- ics (#5), Ottawa. Associate Committee on Geotechnical Research, National Research Council of Canada Technical Memoir 128: 50–59. King, R. A. & Reger, R. D. (1982). Air photo analysis and summary of landform soil properties along the route of the Trans-Alaska Pipeline System. State of Alaska, Divi- sion of Geological-Geophysical Surveys Geologic Report # 66. Kinosita, S., et al. (1979). Core samplings of the uppermost layer in a tundra area. In: Kinosita, S., Ed. Joint Studies on Physical and Biological Environments in Perma- frost, Alaska and Northern Canada. Hokkaido, Hokkaido University Institute of Low Temperature Science, 140 p. Kitano, M. (ed.). (2001). The book for taking good care of Global Environment. PHP Institute, Tokyo, Japan. Klaminder, J., Yoo, K. & Giesler, R. (2009). Soil carbon accumulation in dry tundra: the important role played by precipitation. Journal of Geophysical Research. G04005 (114). Doi: 10.1029/2009JG000947. Klaminder, J., Becher, M. & Kobayashi, M. (2011). Estimating the soil mixing rate induced by cryoturbation. American Geophysical Union, Fall Meeting, 2011, abstract #B11A-0474. Klatka, T. (1962). Geneza i wiek goloborozy kysogórskich. Acta Geographica Lodziensia, 12. [In Polish]. Kleman, J. & Borgström, I. (1990). The boulder fields of Mount Fulufjället, West- Central Sweden. Geografiska Annaler, 72A: 63–78. Kling, J. (1997). Observations on sorted circle development, Abisko, Northern Swe- den. Permafrost and Periglacial Processes, 8: 447–435. Knystautas, A. (1987). The Natural History of the USSR. New York. McGraw-Hill Book Company. 219 p. Knutson, A. (1993). Frost action in soils. Oslo. Norwegian Road Research Labora- tory. 40 p. Kojima, S. (1994). Relationships of vegetation, earth hummocks and topography in the high arctic environment of Canada. Polar Biology, 7: 256–269. Kokelj, S. V. & Burn, C. R. (2004). Tilt of spruce trees near ice wedges, Mackenzie Delta, Northwest Territories, Canada. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 36(4): 615–623. Kokelj, S. V., Burn, C. R. & Tarnocai, C. (2007). The structure and dynamics of earth hummocks in the Subarctic Forest near Inuvik, Northwest Territories, Canada. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 39(1): 99–109. Kokelj, S. V. & Lewkowicz, A. G. (1998). Long-term influence of active-layer de- tachment sliding on permafrost slope hydrology, Hot Weather Creek, Ellesmere Island,

279 Список литературы

Canada. Proceedings of the 7th International Conference on Permafrost, Yellowknife. Québec City. Centre d’Etudes Nordiques, Université Laval. Collection Nordicana # 57: 583–589. Kokelj, S. V. & GeoNorth Limited (2002). Drilling mud sumps in the Mackenzie Delta region: Construction, abandonment and past performance. Submitted to the Water Re- sources Division, Indian and Northern Affairs Canada, Yellowknife, Northwest Territo- ries. 55 p. Kokelj, S. V., Lacelle, D., Lantze, T. C., Malone, L., Clark, I. D. & Chin, K. S. (2013). Thawing of massive ground ice in mega slumps drives increases in stream sediment and solute flux across a range of watershed scales. Journal of Geophysical Research, Earth Surface 118: 681–692. Kokelj, S. V., Pisaric, M. F. J. & Burn, C. R. (2007). Cessation of ice-wedge devel- opment during the 20th century in spruce forests of eastern Mackenzie Delta, North- west Territories, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 44: 1503–1515. Kokelj, S. V., Riseborough, D., Coutts, R. & Kanigan, J. N. C. (2010). Permafrost and terrain conditions at northern drilling-mud sumps: Impacts of vegetation and cli- mate change and the management implications. Cold Regions Science and Technol- ogy, 64(1): 46–56. Kokelj, S. V., Tunnicliffe, J., Lacelle, D., Lantze, T. C., Fraser, R. H. & Chin, K. S. (2015a). Increased precipitation drives megaslump development and destabilization of ice-rich permafrost terrain, northwest Canada. Global and Planetary Change, 129: 56–68. Kokelj, S. V., Tunnicliffe, J., Lacelle, D., Lantze, T. C. & Fraser, R. H. (2015b). Ret- rogressive thaw slumps: From slope process to the landscape sensitivity of Northwest Canada. GeoQuebec, 2015. Kolomyts, E. G. (1976). Snow Structure and Landscape Indications. Moscow. Nauka. 206 p. [In Russian]. Kondratiev, V. G. (1996). Strengthening railroad base constructed on icy perma- frost soil. Proceedings of the 8th International Conference on Cold regions Engineer- ing. Fairbanks. University of Alaska, Fairbanks: 688–699. Kondratiev, V. G. (2004). Strengthening of supports for contact systems and over- head transmission lines erected on heaving seasonal thawing soils. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 41(5): 185–190. Kondratiev, V. (2010). Some geocryological problems of railways and highways on permafrost of Transbaikal and Tibet. GEO2 10: 541–548. Kondratiev, V. G. (2013). Roadbed, embankment, tower support and culvert stabil- ity problems on permafrost. Sciences in Cold and∗ Arid Regions, 5(4): 377–386. Konishchev, V. N. (1973). Kriogennoye vyretrivaniye. In: Akedemiya Nauk SSSR, Sektsiya Nauk o zemle, Sibirskoye Otdeleniye, II. Mezhdunarodnaya Konferentsiya po Merzlotovedeniyu, Doklady; soobshcheniya 3. Yakutsk, Yakutskoye Knizhnoye Iz- datel’stovo. 100 p. [In Russian]. Konishchev, V. N. (1978). Frost weathering. USSR contribution, Permafrost 2nd In- ternational Conference on Permafrost, Yakutsk. Washington, D. C., National Academy of Sciences: 176–181. Konishchev, V. N. (1982). Characteristics of cryogenic weathering in European USSR. Arctic and Alpine Research, 14: 261–265. Konishchev, V. N. (1998). Relationship between the lithology of active-layer mate- rials and mean annual ground temperature in the former USSR. Proceedings of the 7th

280 Список литературы

International Conference on Permafrost, Yellowknife. Québec City. Centre d’Etudes Nordiques, Université Laval. Collection Nordicana # 57: 591–594. Konishchev, V. N., Fanstova, M. A. and Rogov, V. V. (1963). Cryogenic processes as reflected in ground microstructures. Builetyn Peryglacjalny, 22: 213–219. Konishchev, V. N. & Kartashova, G. G. (1972). The main periods of deposition and vegetation development of the southern part of the Yana-Indigirka Plain during the Ce- nozoic Era. Viestnik Moskovskogo Universiteta. 2: 67–73. [In Russian]. Konishchev, V. N. & Maslov, A. D. (1969). Physical reasons of frontal growth of syngenetic ice-wedges. In: Problems in Cryolithology, Volume 1. Moscow. Moscow State University Press. [In Russian]. Konishchev, V. N. & Rogov, V. V. (1993). Investigations of cryogenic weathering in Europe and Northern Asia. Permafrost and Periglacial Processes, 4: 49–64. Konishchev, V. N., Rogov, V. V. & Shurina, G. N. (1975). Cryogenic transformation of clayey sediment rocks. Fondation Française d’Etudes Nordiques, 6th Congrés Inter- national, Les problems poses par le gèlifraction. Recherches fondamentales et appli- qués. Report 104. Konishchev, V. N., Rogov, V. V. & Shurina, G. N. (1976). Cryogenic factor influ- ence on primary minerals (results of experimental investigation). Problems in Cryo- lithology, 5: 50–61. [In Russian]. Konstantinov, I. P. & Gurianov, I. E. (2001). Numerical estimation of loads and stresses on deformed sites of the pipeline Mastakh-Yakutsk. Earth Cryosphere, 5: 68– 75. [In Russian]. Konyakhin, M. (1988). Isotopic oxygen content of ice wedges on the Kolyma plain. Unpublished Ph.D. thesis, Moscow. Moscow State University. 27 p. [In Russian]. Konrad, J.-M. (1999). Frost susceptibility related to soil index properties. Canadian Geotechnical Journal, 36: 403–417. Konrad, J.-M. & Morgenstern, J. R. (1982). Effects of applied pressure on freezing soils. Canadian Geotechnical Journal, 19: 494–505. Konrad, J.-M. & Morgenstern, N. R. (1983). Frost-susceptibility of soils in terms of their segregation potential. Proceedings of the 4th International Conference on Per- mafrost; 660–665. Konrad, J.-M. & Morgenstern, J. R. (1984). Frost-heave prediction of chilled pipe- lines buried in unfrozen soils. Canadian Geotechnical Journal, 21: 100–115. Košták, B., Dobrev, N., Zika, P. & Ivanov, P. (1998). Joint monitoring on a rock face bearing a historical bas-relief. Quarterly Journal of Engineering Geology, 31: 37–45. Kostyaev, A. G. (1965). Polygonal ice-wedges in the Amguma River basin. In: Un- derground ice, Issue 1. For the 7th International Congress on the Quaternary (INQUA), U.S. A. Moscow. Moscow University Press: 133–140. [In Russian]. Kotlyakov, V. M., Editor in Chief (1997). World Atlas of Snow and Ice Resources. Moscow. Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Vol. 1, Atlas, 392 p. Vol. 2. Snow and Ice phenomena and processes. 372 p. Vol. 3. Legends and explana- tions of all the maps in English, 144 p. Kotlyakov, V. & Khromova, T. (2002). Maps of permafrost and ground ice. In: Stlbovoi, V. and McCallum, I. (Eds.). Land resources of Russia. Laxenburg, Austria: International Institute for Applied Systems Analysis and the Russian Academy of Sci- ences. CD_ROM. Distributed by the National Snow and Ice Data center, Boulder, Col- orado, U. S.A. http://nsidc.org/data/docs/fgdc/ggd600_russia_pf_maps/russian_perm. Kotlyakov, V. M., Rzheevskii, B. N. & Samoilov, V. A. (1977). The dynamics of av- alanches in the Khibins. Journal of Glaciology, 19: 431–439.

281 Список литературы

Kotov, A. N. (1998). Alas and ice complex deposits of North-West Chukotka (East Siberian coast). Earth Cryosphere, 2(1): 11–18. [In Russian]. Kovacs, A. (1983). Shore ice ride-up and pile-up features. Part 1: Alaska’s Beaufort Sea coast. Hanover, New Hampshire. U. S. Corps of Engineers Cold Regions Re- search and Engineering Laboratory. Report 83–9. Kovacs, A. & Sodhi, D. S. (1980). Shore ice pile-up and ride-up: field observations, models, theoretical analyses. Cold Regions Science and Technology, 2: 209–288. Kovda, V. A. (1946). Origin and regime of saline soils. Moscow-Leningrad. Russian Academy of Sciences, volume 1. 382 p. [In Russian]. Kowalewski, D. E., Marchant, D. R., Head, J. W. III & Jackson, D. W. (2013). A 2D model for characterising first-order variability in sublimation of buried glacier ice, Ant- arctica: Assessing the influence of polygon troughs, desert pavements and shallow subsurface salts. Permafrost and Periglacial Processes, 23: 1–14. Kowalkowski, A. (1978). The catena of permafrost soils in the Bayen-Naurin- Khotnor Basin, Khangai Mountains, Mongolia. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton, Ottawa, National Research Council of Canada 1: 413–418. Kristiansen, K. J. & Sollid, J. L. (1985). Börselvfjellet-Lille Porsangen, Nord Norge. Kvartägeolisk og geomorfologist kart 1:75,000. Geografisk Institut, Universitetet Oslo. [In Norwegian]. Križek, M. & Uxa, T. (2013). Morphology, sorting and microclimates of relict sorted polygons, Krkonoše Mountains, Czech Republic. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 24(4): 313–321. DOI: 10.1002/ppp.1789. Kromer, R. A., Hutchinson, D. J., Lato, M. J., Gauthier, D. & Edwards, T. (2015). Identifying rock slope failure precursors using LiDAR for transportation corridor hazard management. Engineering Geology, 195: 93–103. Krumbein, W. C. (1941). Measurement and geological significance of shape and roundness in sedimentary particles. Journal of Sedimentary Petrology, 11: 164–172. Krumme, O. (1935). Frost und schnee in ihrer wirking auf den boden in Hochtaunus. Rhein-Mainische Forschungen, 13. 73 p. [In German]. Kubota, Z., Shimizu, K., Tanaka, Y. & Makita, T. (1984). Thermodynamic properties of R13 (CClF3), R33 (CHF3), R152a (C2H4F2) and propane hydrates for desalinization of sea water. Journal of Chemical Engineering of Japan, 17(4): 423–429. Kudryavtsev, V. A. (1954). (ed.). Obshcheye Merslotovedeniya (Geokriologiya). Moscow, Izdatel’stovo Moskovskogo Universiteta. [In Russian]. Kudryavtsev, V. A. (1978). (ed.). Obshcheye Merslotovedeniya (Geokriologiya), Izd. 2, (edu 2). Moscow, Izdatel’stovo Moskovskogo Universiteta. [In Russian]. Kudryavtsev, V. A., Garagula, L. S., Kondrat’yeva, K. A. & Melamed, V. G. (1974). Osnovy merzlotnogo prognoza. MGU. 431 p. [In Russian]. Kudryavtsev, V. A., Garagula, L. S., Kondrat’yeva, K. A. & Melamed, V. G. (1977). Fundamentals of frost forcasting in geocryological engineering investigations. US Army CRREL draft translation 606, Hanover, New Hampshire. 489 p. Kudryavtsev, V. A., Garagula, L. S., Kondrat’yeva, K. A., Buldovich, S. N., Brouchkov, A. V., Koshurnikov, A. V. & Motenko R. G. (2016). Fundamentals of frost forcasting in geocryological engineering investigations. Moscow University Press, 512p [In Russian]. Kuenen, P. H. (1958). Experiments in Geology. Geological Society of Glasgow, Transactions, 23: 1–28.

282 Список литературы

Kuhry, P., Grosse, G., Harden, J. W., Hugelius, G., Koven, C. D., Ping, C.-L., Schirrmeister, L. & Tarnocai, C. (2013). Characterisation of the permafrost carbon pool. Permafrost and Periglacial Processes, 24(2): 146–155. Kunský, J. (1954). Homes of Primeval Man. Prague. Artia. Kurdyakov, A. G. (1965). Polygonal ice-wedges in Amguema River basin. In: Un- derground ice, Issue 1. 7th International Congress on Quaternary (INQUA), USA. Mos- cow. Moscow University Press: 87–103. [In Russian]. Kurfurst, P. J. & Van Dine, D. F. (1973). Terrain sensitivity and mapping, Macken- zie Valley Transportation Corridor. Geological Survey of Canada, Paper 73–1, Part B: 155–159. Kurylyk, B. L. (2015). Discussion of «A simple thaw-freeze algorithm for a multi-lay- ered soil using the Stefan equation» by Xie and Gough (2013). Permafrost and Peri- glacial Processes, 26(2): 200–206. Kuznetsov, A. L. (1973). Dam of the Anadyr’ heat and electric power plant. Trudy Gidroproekta, 34: 88–100. [In Russian]. Kvenvolden, K. A. (1988). Methane hydrate — a major reservoir of carbon in the shallow geosphere? Chemical Geology, 71: 41–51. Kvenvolden, K. A., Ginsburg, G. & Solovyev, V. (1993). Worldwide distribution of subaquatic hydrates. Geo-Marine Letters, 13: 32–40. Laberge, M.-J. & Payette, S. (1995). Long-term monitoring of permafrost change in a palsa peatland in Northern Québec, Canada: 1983–1993. Arctic and Alpine Re- search, 27(2): 167–171. Lacelle, D., Lapalme C., Davila, A. F., Pollard, W., Marinova, M., Heldmann, J. & McKay, Lacelle C. P. (2016). Solar radiation and air and ground temperature relations in the Cold and Hyper-Arid Quartermain Mountains, McMurdo Dry Valleys, Antarctica. Per- mafrost and Periglacial Processes, 27(2): 163–176. LaChapelle, E. R. (1969). Field Guide to ice crystals. Washington. University of Washington Press. 101 p. Lachenbruch, A. H. (1962). Mechanics of thermal contraction cracks and ice wedge polygons in permafrost. Geological Society of America, Special Paper #78. 69 p. Lachenbruch, H. A. (1968). Permafrost. In R. W. Fairbridge (ed.), Encyclopedia of Geomorphology. New York, Reinhold Book Company: 833–838. Lachenbruch, A. H. (1970). Thermal considerations in Permafrost. In: Adkin- son, W. L. and Borage, M. M., (Eds.). Geological Seminar on the North Slope of Alaska. Proceedings American Association of Petroleum Geologists, Pacific Section, A1-Rio, J1–2 and Discussion J2–5. Lachenbruch, A. H. & Marshall, B. V. (1969). Heat Flow in the Arctic. Arctic, 22: 300–311. Ladanyi, B. (1972). An engineering theory of creep of frozen soils. Canadian Geotechnical Journal, 9(1): 63–80. Ladanyi, B. (1981). Mechanical behaviour of frozen soils. In: Selvadurai, A. P. S., (Ed.). Mechanics of structured media. Proceedings of a Symposium on the mechanical behaviour of Structured Media, Ottawa, Canada. Amsterdam. Elsevier. Part B: 205–245. Ladanyi, B. (1984). Design and construction of deep foundations in permafrost: North American practice. Permafrost, 4th International Conference, Fairbanks, Alaska. Washington, D. C. National Academy Press. Final Proceedings: 43–50. Lafortune, M., Filion, L. & Hètu, B. (1997). Dynamique d’un front forestier sur un ta- lus d’éboulis actif en climat tempéré froid (Gaspésie, Québec). Gèographie physique et Quaternaire, 51(1): 67–80. [In French].

283 Список литературы

Lagov, P. A. & Parmuzina, O. Y. (1978). Ice formation in the seasonally thawing layer. In: General Geocryology. Novosibirsk, Nauka, USSR: 56–59. [In Russian]. Lai, Y., Zhang, S. & Yu, W. et al. (2006a). Laboratory study of particle size for optmal cooling effect of closed crushed-rock layer. Journal of Glaciology and Glaciol- ogy, 45(2): 114–121. Lai, Y., Ma, W., Zhang, M., Yu, W. & Gao, Z. (2006b). Experimental investigation on influence of boundary conditions on cooling effect and mechanism of crushed-rock layers. Cold Regions Science and Technology, 45: 114–121. Lai, Y., Zhang, S. & Yu, W. (2012). A new structure to control frost boiling and frost heave of embankments in cold regions. Doi: 10.1016/j.coldregions.2012.04.002. Lambert, J. D. H. (1972a). Plant succession on tundra mudflows: preliminary obser- vations. Arctic, 25(2): 99–106. Lambert, J. D. H. (1972b). Botanical changes resulting from seismic and drilling op- erations, Mackenzie Delta Area. Department Of Indian and Northern Affairs, Ottawa. ALUR 71–72–148. Lambiel, C. & Pieracci, K. (2008). Permafrost distribution in Talus Slopes located within the alpine periglacial belt, Swiss Alps. Permafrost and Periglacial Processes, 19(3): 293–304. Lamontagne, V., Périer, L., Lemieux, C., Doré, G., Allard, M., Roger, J. & Guinond, A. (2015). Suivi du compartement thermique et mécanique de l’adaptation de la route d’access à l’aérort de Salluit au Nunavik, Canada. GEOQuébec. [In French]. Lamonthe, C. & St.-Onge, D. (1961). A note on a periglacial erosion process in the Isachsen area, N. W. T. Geographical Bulletin, 16: 104–113. Landschützer, P., Gruber, N. & Bakker, D. C. E. (2015). A 30 years observation- based global monthly gridded sea surface pCO2 product from 1982 through 2011. http://cdiac. ornl.gov/ftp/oceans/SPCO2_1982_2011_ETH_SOM_FFN. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, US Department of Energy, Oak Ridge, Tennessee. doi: 10.3334/CDIAC/OTG.SPCO2_1982_2011_ETH_SOM- FFN. Langway, C. C. Jr. (1967). Stratigraphic analysis of a deep ice core from Green- land. U. S. Army, CRREL Research Department, 77: 132 p. Lantuit, H., Overduin, P. P., et al. (2012). The Arctic coast dynamics database: A new classification scheme and statistics on Arctic permafrost coastlines. Estuaries and Coasts, 35: 383–400. Lantuit, H. & Pollard, W. H. (2008). Fifty years of coastal erosion and retrogressive thaw slump activity on Herschel Island, southern Beaufort Sea, Yukon Territory, Canada. Geomorphology 95: 84–102. Lantuit, H., Pollard, W. H., Couture, N., Fritz, M., Schirrmeister, L., Meyer, H. & Hub- berten, H.-W. (2012b). Modern and Late Holocene retrogressive thaw slump activity on theYukon coastal plain and Herschel Island, Yukon Territory, Canada. Permafrost and Periglacial Processes, 23: 39–51. Laprise, D. & Payette, S. (1988). Evolution recente d’une tourbiere a palses (Qué- bec subactique): une analyse cartographique et dendrochronologique. Canadian Jour- nal of Botany 66(11): 2217–2227. [In French]. Laroque, S. J., Hétu, B. & Filion, L. (2001). Geomorphic and dendrochronological impacts of slush-flows in Central Gaspé Peninsula (Québec, Canada). Geografiska An- naler, 83A: 191–201. Larsen, D. E. (1983). Erosion of perennially frozen streambanks. Hanover, New Hampshire. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, CRREL Report 83–29. 26 p.

284 Список литературы

Lato, M. J., Diederichs, M. S., Hutchinson, D. J., & Harrap, R. (2012). Evaluating roadside rockmasses for rockfall hazards using LiDAR data: optimizing data collection and processing protocols. Natural Hazards, 60(3): 831–864. Lato, M., Hutchinson, J., Diederichs, M., Ball, D. & Harrap, R. (2009). Engineering monitoring of rockfall hazards along transportation corridors: using mobile terrestrial Li- DAR. Natural Hazards Earth System Science, 9: 935–946. http://dx.doi.org/10.5194/ nhess-9–935–2009. Lato, M. J., Gauthier, D. & Hutchinson, D. J. (2015). Selecting the Optimal 3D Re- mote Sensing Technology for the Mapping, Monitoring and Management of Steep Rock Slopes Along Transportation Corridors. In: Transportation Research Board, 94th An- nual Meeting No. 15–3055. Lato, M. J., Hutchinson, D. J., Gauthier, D., Edwards, T. & Ondercin, M. (2014). Comparison of airborne laser scanning, terrestrial laser scanning, and terrestrial pho- togrammetry for mapping differential slope change in mountainous terrain. Canadian Geotechnical Journal, 52: 1–12. Lauriol. B. & Gray, J. T. (1990). Drainage karstique en milieu de pergélisol: le cas de l’îsle d’Akpatok, T. N. O., Canada. Permafrost and Periglacial Processes, 1: 129–144. Laursen, L. (2010). Climate scientists shine light on cave ice. Science, 239: 746–747. Lautala, P., Harris, D., Ahtborn, T., Alkire, B. & Hodel, R. (2012). Synthesis of rail- road engineering best practices in areas of deep seasonal permafrost and permafrost. Final report. Michigan Tech. Transportation Institute. 255 p. Lawler, D. M. (1988a). A bibliography of needle ice. Cold Regions Science and Technology, 15: 295–310. Lawler, D. M. (1988b). Environmental limits of needle ice: a global survey. Arctic and Alpine Research, 20: 137–159. Lawler, D. M. (1993). Needle ice processes and sediment mobilization on river banks: the River Ilston, West Glamorgan, UK. Journal of Hydrology, 150: 81–114. Lawrence, D. M. & Swenson, S. C. (2011). Permafrost response to increasing Arc- tic Shrub abundance depends on the relative influence of shrubs on local soil cooling versus largescale climate warming. Environment Research Letters, 6: 045504. Doi:10.1099/1748–9326/6/4/044504. Lawson, D. (1983). Ground ice in perennially frozen sediments, Northern Alaska. In: Permafrost: Proceedings of the 4th International Conference, Fairbanks, Alaska. Washington, D. C. National Academy Press: 695–700. Leaf, C. F. & Martinelli, Jr. M. (1977). Avalanche dynamics engineering applications for land use planning. Port Collins, Colorado. Rocky Mountain Forest and Range Ex- perimental Station. U. S. Forest Service Research Paper RM-183. 51 p. Lebarge, M.-J. & Payette, S. (1995). Long-term monitoring of permafrost chamge in a palsa peatland in northern Québec, Canada: 1983–1993. Arctic and Alpine Re- search, 27(2): 167–171. Lee, I. W., Lee, S. J., Lee, S. H. & Shin, H. Y. (2013). Innovative restoration method for concrete track settlement. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(4): 461–467. Leffingwell, E. de K. (1915). Ground-ice wedges; The dominant form of ground-ice on the north coast of Alaska. Journal of Geology, 23: 635–654. Leffingwell, E. de K. (1919). The Canning River Region, Northern Alaska. United States Geological Survey, Professional Paper 109. 251 p. Legget, R. F., Brown, R. J. E. & Johnston, G. H. (1966). Alluvial fan formation near Aklavik, Northwest Territories, Canada. Bulletin of the Geological Society of America, 77: 15–29.

285 Список литературы

Leibman, M. O. (1995). Cryogenic landslides on the Yamal Peninsula, Russia: Pre- liminary observations. Permafrost and Periglacial Processes, 6: 259–264. Leibman, M. O. & Egorov, I. P. (1996). Climate and environmental controls of cryo- genic landslides, Yamal, Russia. In: Senneset, K. (ed.). Proceedings of the 7th Interna- tional Symposium on Landslides, Trondheim. Rotterdam. A. A. Balkema: 1941–1946. Leibman, M. O., Kizakov, A. I., Sulerzhitsky, L. D. & Zaretskaia, N. E. (2003). Dy- namics of landslide slopes and their development on Yamal Peninsula. In: Phillips, M., Springman, S. M. and Arenson, L. U. (eds.). Permafrost, Proceedings of the 8th Inter- national Conference on Permafrost. Lisse. Swets and Zeitlinger: 651–656. Leibman, M. O., Khomutov, A. & Kizyakov, A. (2014). Cryogenic Landslides in the West-Siberian Plain of Russia: Classification, Mechanisms and Landforms. In: Shan, W., Guo, Y., Wang, F., Marui, H. and Strom, A., (eds.). Landslide in Cold Regions in the context of climate change, Environmental Science and Engineering. Switzerland. Springer International Publishing. 310 p. DOI: 10.1007/978–3–319–00867–7_11. Leibman, M. O., Rivkin, F. M. & Saveliev, V. S. (1993). Hydrogeological aspects of cryogenic slides on the Yamal Peninsula. Proceedings of the 6th International Con- ference on Permafrost, Beijing. Wushan, Guangzhou, China. South China University of Technology Press 1: 380–382. Lemmon, D. S., Duk-Rodkin, A. & Bednarski, J. M. (1994). Late glacial drainage systems along the northwest margin of the Laurentide ice sheet. Quaternary Science Reviews, 13: 805–828. Leshenhikov, F. N. & Ryashchenko, T. G. (1973). Izmeneniye sostava i svoystv glinistykh gruntov pri promerzanii. In: Akademiya Nauk SSSR, Sektsiya Nauk o Zemle, Sibirskoye Otdeleniye. II. Mezhdunarodnaya Konferentsiya po Merzlotovedeniyu, Doklady I soobshcheniya, 3. Yakutsk, Yakutskoye Knizhnoye Iz- datel’stovo. 102 p. [In Russian]. Leshenhikov, F. N. & Ryashchenko, T. G. (1978). Changes in composition and properties of clay soils during freezing. In: Sanger, F. J. (ed.). USSR Contribution, Per- mafrost 2nd International Conference, Yakutsk, USSR. Washington, National Academy of Sciences: 201–213. Letavernier, G. & Ozouf, J.-C. (1987). La gélifraction des roches et des parois cal- caires. Bulletin de l’Association Française pour l’Etude du Quaternaire, 3: 139–145. [In French]. Levy, J. S., Fountain, A. G., Gooseff, M. N., Welch, K. A. & Lyons, W. B. (2011). Water tracks and permafrost in Taylor Valley, Antarctica: Extensive and shallow groundwater connectivity in a cold desert ecosystem. Geological Society of America Bulletin, 123(11/12): 2259–2311. Levy, M. & Miller, S. L. (1998). The stability of the RNA bases: Implications for the origin of life. Biochemistry, 95: 7933–7938. Lewis, C. A. (1994). Protalus ramparts and the altitude of the local equilibrium line during the last glacial stage in Bokspruit, East Cape Drackensberg, South Africa. Geo- grafiska Annaler, 76A: 37–48. Lewis, C. A. & Hanvey, P. M. (1993). The remains of rock glaciers in Bottleneck, East Cape Drakensberg, South Africa. Transactions of the Royal Society of Africa, 48: 265–289. Lewkowicz, A. G. (1987). Headwall retreat of ground-ice slumps, Banks Island, Northwest Territories. Canadian Journal of Earth Sciences, 24: 1077–1085. Lewkowicz, A. G. (1990). Morphology, frequency and magnitude of active-layer de- tachment slides, Fosheim Peninsula, Ellesmere Island, N. W. T. Proceedings of the 5th Canadian Permafrost Conference. Nordicana: 54: 111–118.

286 Список литературы

Lewkowicz, A. G. (1992). Factors influencing the distribution and initiation of active- layer detachment slides on Ellesmere Island, Arctic Canada. In: Dixon, J. C. and Abra- hams, A. D. (eds.). Periglacial Geomorphology. Proceedings of a Symposium in Geo- morphology. Chichester. John Wiley and Sons: 223–250. Lewkowicz, A. G. (2011). Slope hummock development, Fosheim Peninsula, Elles- mere Island, Nunavit, Canada. Quaternary Research, 75: 334–346. Lewkowicz, A. G. & Coultish, T. L. (2004). Beaver damming and palsa dynamics in a Subarctic mountainous environment, Wolf Creek, Yukon Territory, Canada. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 36(2): 208–218. Lewkowicz, A. G. & Ednie, M. (2004). Probability mapping of mountain permafrost using the BTS method., Wolf Creek, Yukon Territory, Canada. Permafrost and Perigla- cial Processes, 15: 67–80. Lewkowicz, A. G., Etzelmüller, B. & Smith, S. (2011). Characteristics of discontinuous permafrost based on ground temperature measurements and electrical resistivity tomog- raphy, Southern Yukon Territory. Permafrost and Periglacial Processes, 22: 320–342. Lewkowicz, A. G. & French, H. M. (1982a). The hydrology of small runoff plots in an area of continuous permafrost, Banks Island. In: Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary. Ottawa, National Research Council of Canada: 151–162. Lewkowicz, A. G. & Gudjonsson, K. A. (1992). Slope hummocks on Fosheim Pen- insula Northwest Territories. Geological Survey of Canada, Current Research, Part B. Paper 92–1B: 97–102. Lewkowicz, A. G. & Harris, C. (2005a). Morphology and geotechnique of active- layer detachment failures in discontinuous and continuous permafrost, Northern Can- ada. Geomorphology, 69: 275–297. Lewkowicz, A. G. & Harris, C. (2005b). Frequency and magnitude of active-layer detachment failures in discontinuous and continuous permafrost, Northern Canada. Permafrost and Periglacial Processes, 16: 115–130. Li, C. M., Zhang, X. F., Zhao, L., Cheng, G. D. & Xu, S. J. (2012). Phylogenetic di- versity of bacterial isolates and community function in permafrost-affected soil along different vegetation types in the Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Glaciology and Geo- cryology, 34: 713–725. Li, G. Y., Sheng, Y., Jin, H. J., Ma, W. & Wen, Z. (2009). Thermal Characteristics of oil and permafrost along the proposed China-Russia Crude Oil Pipeline. In: Moores, H. D. and Hinzman, J., Jr, (Eds.). Cold Regions Engineering 2009. Proceed- ings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering, Duluth. Reston, Virginia. American Society of Civil Engineers: 226–241. Li, G. H., Yu, G. H., Ma, W., Chen, Z., Mu, Y. H., Guo, L. & Wang, F. (2015). Freeze-thaw properties and long-term thermal stability of the unprotected tower foun- dation soils in permafrost regions along the Qinghai-Tibet power transmission line. Cold Regions Research and Technology. http://doi: org/10.1016/j.cold regions.2015.05.004 Li, H. J. (2009). Study on construction technology for tunnelling in the Plateau per- mafrost region. Proceedings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering. Cold Regions Impact on Research, Design and Construction, Duluth, Minnesota. Amer- ican Society of Civil Engineers: 16–21. Li, J., Sheng, Y., Jiao, S. & Yang, G. (2009). Analysis of factors affecting the devel- opment of alpine permafrost in central-eastern Quilanshan Mountains, Northwest China. 978–1–4244–3395–7/09/$25.00©2009IEEE. Li, S. (1996). Characteristics of existing glacial development in the Hoh Xil Region, Qinghai-Tibet Plateau. Scientia Geographica Sinica, 16(1): 10–17. [In Chinese].

287 Список литературы

Li, S. (2005). Discussion on the anti-melting techniques for the construction of the tunnel embedded in long-term frozen ground. Modern Tunnelling Technology, 42(6). Li, Shude & Cheng Guodong (1996). Map of Frozen Ground on the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau. Lanzhou. Ganzu Culture Press. [In Chinese]. Li Shuzun, Cheng Guodong & Guo Dongxin (1996). The future thermal regime of numerically simulated permafrost on the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau under cli- mate warming. Science in China (Series D), 39: 434–441. [In Chinese]. Li. Y. M., Li, H. S., Liu, Z. L. & Chen, L. S. (2011). Incident analyses of frost heaving failure of municipal underground gas pipelines in cold regions in northern China. Sci- ences in Cold and Arid Regions, 3(6): 473–477. Lide, D. R. (ed.) (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics. (86th edition). Boca Raton Florida. CRC Press. ISBN 0–8493–0486–5. ´ Liestøl, O. (1977). Pingos, springs and permafrost in Spitzbergen. Norsk. Polarinsti- tutt Årbok, 1975: 7–29. Linder, L. & Marks, L. (1985). Types of debris slope accumulations and rock glaciers in South Spitzbergen. Boreas, 14: 139–153. Lindsay, J. D. & Odynsky, W. (1965). Permafrost in organic soils of Northern Al- berta. Canadian Journal of Soil Science, 45: 265–269. Linell, K. A. (1973). Risk of uncontrolled flow from wells through permafrost. Pro- ceedings of the 2nd International Conference on Permafrost, Yakutsk, USSR. Wash- ington. North American Contribution: 462–468. Linell, K. A. & Johnston, G. H. (1973). Principles of engineering design and con- struction in Permafrost regions. In: Permafrost, North American Contribution, 2nd Inter- national Conference on Permafrost, Yakutsk. Washington, National Academy of Sci- ences: 553–575. Linell, K. A. & Kaplar, C. W. (1959). The factor of soil and material type in frost ac- tion. U. S. Highway Research Board Bulletin, 225: 81–126. Linnell, K. A. & Kaplar, C. W. (1963). Description and classification of frozen soils. Proceedings of the First International Conference on Permafrost, Lafayette, Indiana, USA. Washington DC: National Academy of Sciences, National Research Council Pub- lication 1287: 481–486. Linell, K. A. & Lobacz, E. F. (1978). Some experiences with tunnel entrances in permafrost. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton. Ottawa. National Research Council of Canada 1: 813–819. Ling, F., Wu, Q., Zhang, T. & Niu, F. (2012). Modelling open-talik formation and permafrost lateral thaw under a thermokarst lake, Beiluhe Basin, Qinghai-Tibet Plateau. Permafrost and Periglacial Processes, 23(4): 312–321. Liston, G. E. & Hall, D. K. (1995). Sensitivity of lake freeze-up and break-up to cli- mate change: a physically based modeling study. Annals of Glaciology, 21: 387–393. Liu, B., Jin, H. L., Sun, Z., Su, Z. Z. & Zhang, C. X. (2012). Geochemical evidences of dry climate in the Mid-Holocene in Gonghe Basin, northeastern Qinghai-Tibet Plat- eau. Sciences in Cold and Arid Regions, 4(6): 472–483. Liu, H. J., Fan, C. B., Cheng, D. X., et al. (2008). The route, site and foundation se- lection in frozen ground region of Qinghai-Tibet Direct Current Transmission Line. Elec- tric Power Survey and Design, 2: 12–16. Livingston, J. M. (2004). Floodbed Sedimentology: A new method to reconstruct paleo-icejam flood frequency. Unpublished M. Sc. Thesis, Department of Geography, University of Calgary. 159 p. Livingston, H. & Johnson, E. (1978). Insulated roadway subdrains in the Subarctic for the prevention of spring icings. Proceedings of the Conference on Applied

288 Список литературы

Techniques for Cold Environments, Anchorage. American Society of Civil Engineers, 1: 474–487. Livingstone, C. W. (1956). Excavations in frozen ground, Part I. Explosion tests in Keweenaw silt. U. S. Army, Cold Regions Research and Engineering Laboratory (SI- PRE). Hanover, New Hampshire. Technical Report TR 30. 97 p. Livingston, D. A. (1954). On the orientation of lake basins. American Journal of Sci- ence, 252: 547–554. Lobacz, E. F. & Quinn, W. F. (1966). Thermal regime beneath buildings constructed on permafrost. Proceedings of the 1st Conference on Permafrost, Lafayette, Indiana. Washington, D. C. National Academy of Sciences Publication #1287: 247–252. Lokrantz, H., Ingólfsson, Ó. & Forman, S. L. (2003). Glaciotectonised Quaternary sediments at Cape Shpindler, Yugorski Peninsula, Arctic Russia: implications for gla- cial history, ice movements and Kara Sea Ice configuration. Journal of Quaternary Sci- ence, 18(6): 527–543. Long, E. L. (1966). The Long thermopile. Proceedings of the 1st International Conference on Permafrost, Lafayette, Indiana. Washington, D. C. Na- tional Academy Press Pulication #1287: 487–491. Lopez, C. M. L., Brouchkov, A., Nakayama, H., Takakai, F., Federov, A. N. & Fu- kuda, M., 2006. Epigenetic salt accumulation and water movement in the active layer of Central Yakutia in Eastern Siberia. Hydrological Processes, 21(1): 103–109. Lorrain, R. D. & Demeur, P. (1985). Isotopic evidence for relic Pleistocene glacier ice on Victoria Island, Canadian Arctic Archipelago. Arctic and Alpine Research, 17: 89–98. Lötschert, W. (1972). U˝ ber die vegetation frostgeformter Böden auf Island. Natur. und Muscum, 102: 1–12. [In German]. Low., W. W. (1925). Instability of viscous fluid motion. Nature, 115(2887): 299–300. Lozin´ ski, W. (1909). Über die mechanische Verwitterung der Sandsteine im germässigten Klima.Bulletin de l’International Science de Cracovie. [In German]. Lozin´ ski, W. (1912). Die periglaciale fazies der mechanischen Verwitterung. Compte Rendu, XI International Géological Congress, Stockholm, 1910. [In German]. Lu, Z. Q., Zhu, Y. H., Zhang, Y. Q., Wen, H. J., Li, Y. H., & Liu, C. L. (2011), Gas hydrate occurrences in the Qilian Mountain permafrost, Qinghai Province, China, Cold Regions Science and Technology, 66: 93–104. DOI:10.1016/j.coldregions2011.01,008. Lubomirov, A. S. (1987). Origin and development of some lakes of Andir Lowlands. In: Natural conditions of digested regions of Siberia. Yakutsk, Permafrost Institute, 89– 99. [In Russian]. Luckman, B. H. (1977). The geomorphic activity of snow avalanches. Geographiska Annaler, 59A: 31–46. Luckman, B. H. (1978a). Geomorphic work of snow avalanches in the Canadian Rocky Mountains. Arctic and Alpine Research, 10: 261–276. Luckman, B. H. (1978b). Debris accumulation patterns on talus slopes in Surprise valley, Alberta. Géographie physique et Quaternaire, 42(3): 247–278. Luckman, B. H. (1992). Debris flows and snow avalanche landforms in the Lairig Ghru, Cairngorm Mountains, Scotland. Geografiska Annaler, 74A: 109–121. Luckman, B. H. & Crockett, K. J. (1978). Distribution and characteristics of rock glaciers in the southern part of Jasper National Park, Alberta. Canadian Journal of Earth Sciences, 15: 540–550. Liu, M.-H., Niu, F.-J., Fang, J.-H., Lin, Z.-J., Luo, J. & Yin, G.-A. (2014). In-situ test- ing study on convection and temperature characteristics of a new crushed-rock slope embankment design in a permafrost region. Sciences in Cold and Arid Regions, 6(4): 378–387.

289 Список литературы

Lundqvist, J. (1962). Patterned ground and related frost phenomena in Sweden. Sveriges Geologiska Undersönkning Årsbok, 55(7): 101 p. Lundqvist, J. (1969). Earth and ice mounds: a terminological discussion. In: Péwé, T. L., (Ed.). The periglacial environment. Montreal. McGill-Queen’s University Press: 203–215. Luoto, M. & Seppälä, M. (2002). Characteristics of earth hummocks (pounus) with and without permafrost in Finnish Lapland. Geografiska Annaler, 84A(2): 127–136. Luscher, U., Black, W. T. & Nair, K. (1975). Geotechnical aspects of Trans-Alaska pipeline. American Society of Civil Engineers, Journal of the Transportation Engineer- ing Division, 101 (TE4): 669–680. Lüthi, M. P. & Funk, M. (2001). Modelling heat flow in a cold, high altitude glacier: Interpretation of measurements from Colle Gnifetti, Swiss Alps. Journal of Glaciology, 47(157): 314–324. Lyazgin, A. L., Baysasan, R. M., Chisnik, S. A., et al. (2003). Stabilization of pile foundation subjected to frost heave and in thawing permafrost. Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost. Lisse. Swets and Zeitlinger: 707–711. Lyazgin, A. L., Lyashenko, V. S., Ostroborodov, S. V., et al. (2004a). Experience in the prevention of frost heave of pile foundations of transmission towers under north- ern conditions. Power Technology and Engineering, 38(2): 124–126. Lyazgin, A. L., Ostroborodov, S. V., Pustovoit, G. P., et al. (2004b). Leveling of pile foundations supporting electric transmission lines by temperature control of bed soils. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 41(1): 23–26. Lyov, A. V. (1916). Search and exploration for water sources along the western part of the Amur Railroad in permafrost conditions. Irkutsk. Irkutsk Books Publishers. [In Russian]. Ma, H. T., Song, X. J. & Wang, Q. L. (2013). Foundation construction techniques of steel tower cast-in-situ concrete in permafrost regions. Qinghai Electric Power, 32(1): 25–29. Ma, W., Wu, Q. B., Liu, Y. & Bing, H. (2008). Analysis of the cooling mechanism of a crushed rock embankment in warm and lower temperature permafrost regions along the Qinghai-Tibet Railway. Sciences in Cold and Arid Regions, Initial Issue: 14–25. Mabliudov, B. R. (1985). Regularities of ice cave spreading. Data of Glaciological Studies, Academy of Science, USSR 54: 193–200. MacFarlane, I. C. (ed.). (1969). Muskeg Engineering Handbook. Toronto. University of Toronto Press. 320 p. Mackay, J. R. (1953). Fissures and mud circles on Cornwallis Island, N. W. T. Ca- nadian Geographer, 3: 31–37. Mackay, J. R. (1956). Notes on oriented lakes in the Liverpool Bay area, N. W. Ter- ritories. Revue Canadienne de Géographie 10: 169–173. Mackay, J. R. (1958). A subsurface organic layer associated with permafrost in the western Arctic. Canadian Department of Mines and Technical Surveys, Geographical Branch, Geographical Paper 18: 21 p. Mackay, J. R. (1963). The Mackenzie Delta Area. Geographical Branch Memoir #8, 202 p. Mackay, J. R. (1965). Gas-domed mounds in permafrost, Kendall Is- land, N. W. T. Geographical Bulletin, 7: 105–115. Mackay, J. R. (1966). Segregated epigenetic ice and slumps in permafrost, Mac- kenzie Delta area, N. W. T. Geographical Bulletin. 8: 59–80. Mackay, J. R. (1970). Disturbances to the Tundra and Forest Tundra environment in the Western Arctic. Canadian Geotechnical Journal, 7: 420–432.

290 Список литературы

Mackay, J. R. (1971a). Ground ice in the active layer and the top portion of the per- mafrost. Proceedings of a seminar on the permafrost active layer. Ottawa, National Re- search Council, Technical Memoir 103: 26–30. Mackay, J. R. (1971b). Origin of massive icy beds in permafrost, western Arctic coast. Canadian Journal of Earth Sciences, 8: 397–422. Mackay, J. R. (1972a). Offshore permafrost and ground ice, Southern Beaufort Sea, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 9: 1550–1561. Mackay, J. R. (1972b). The world of underground ice. Annals of the Association of American Geographers, 62: 1–22. Mackay, J. R. (1973a). Problems in the origin of massive icy beds, western Arctic, Canada. North American Contribution, Permafrost. Second International conference, Yakutsk, USSR. Washington, National Academy of Sciences: 223–228. Mackay, J. R. (1973b). A frost tube for the determination of freezing in the active layer above permafrost. Canadian Geotechnical Journal, 10: 392–396. Mackay, J. R. (1973c). The growth of pingos, western Arctic coast, Canada. Cana- dian Journal of Earth Sciences, 10: 979–1004. Mackay, J. R. (1974a). Ice-wedge cracks, Garry Island, North-West Territories. Ca- nadian Journal of Earth Sciences, 11: 1366–1383. Mackay, J. R. (1974b). Measurement of upward freezing above permafrost with a selfpositioning thermistor probe. Geological Survey of Canada, Paper 74–1B: 250–254. Mackay, J. R. (1974c). Reticulate ice veins in permafrost, Northern Canada. Cana- dian Geotechnical Journal, 11: 230–237. Mackay, J. R. (1975a). The closing of ice-wedge cracks in permafrost, Garry Island, Northwest Territories. Canadian Journal of Earth Sciences, 12: 1668–1674. Mackay, J. R. (1975b). The stability of permafrost and recent climatic change in the Mackenzie Valley, N. W. T. Geological Survey of Canada, Report of Activities Part B, Paper 75–1B: 173–176. Mackay, J. R. (1977). Changes in the active layer from 1968–1976 as a result of the Inuvik fire. Geological Survey of Canada, Paper 77–1B: 273–275. Mackay, J. R. (1978). The use of snow fences to reduce ice-wedge cracking, Garry Island, Northwest Territories. Geological Survey of Canada, Paper 78–1A: 523–524. Mackay, J. R. (1979a). Pingos of the Tuktoyaktuk Peninsula area, Northwest Terri- tories. Géographie physique et Quaternaire, 33: 3–61. Mackay, J. R. (1979b). An equilibrium model for hummocks (non-sorted circles), Garry Island, Northwest Territories. Geological Survey of Canada, Paper 79–1A: 165– 167. Mackay, J. R. (1980a). Illisarvik: An experiment in lake drainage. In: Proceedings of the Symposium on Permafrost Geophysics. National Research Council of Canada, Associate Committee on Geotechnical Research, Technical Memorandum #128: 1–4. Mackay, J. R. (1980b). The origin of hummocks, western Arctic coast. Canadian Journal of Earth Sciences, 17: 996–1006. Mackay, J. R. (1981a). Active layer slope movement in a continuous permafrost en- vironment, Garry Island, Northwest Territories, Canada. Canadian Journal of Earth Sci- ences, 19: 1666–1680. Mackay, J. R. (1981b). An experiment in lake drainage, Richards Island, Northwest Territories: a progress report. Geological Survey of Canada, Paper 81–1A: 63–68. Mackay, J. R. (1982). Active layer growth, Illisavik experimental drained lake site, Richards island, Northwest Territories. Geological Survey of Canada, Paper 82–1A: 123–126.

291 Список литературы

Mackay, J. R. (1983). Downward water movement into frozen ground, western Arc- tic coast, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 20: 120–134. Mackay, J. R. (1984a). The frost heave of stones in the active layer above perma- frost with downward and upward freezing. Arctic and Alpine Research, 16: 413–417. Mackay, J. R. (1984b). The direction of ice-wedge cracking in permafrost: down- ward or upward? Canadian Journal of Earth Sciences, 21: 516–524. Mackay, J. R. (1986a). Growth of Ibyuk pingo, Western Canadian Arctic, Canada, and some implications for environmental reconstructions. Quaternary Research, 26: 68–80. Mackay, J. R. (1986b). The first seven years (1978–1985) of ice wedge growth, Il- lisarvik experimental drained lake site, western Arctic coast. Canadian Journal of Earth Sciences, 23(11): 1782–1795. Mackay, J. R. (1988). Ice wedge growth in newly aggrading permafrost, western Arctic coast, Canada. In: Permafrost, 5th International Conference, Proceedings, Trondheim, Norway. Trondheim. Tapir Press 1: 809–814. Mackay, J. R. (1989a). Massive ice: some field criteria for the identification of ice types. Geological Survey of Canada, Paper 89–1G: 5–11. Mackay, J. R. (1989b). Ice-wedge cracks, western Arctic coast. Canadian Geogra- pher, 33(4): 365–368. Mackay, J. R. (1990a). Seasonal growth bands in pingo ice. Canadian Journal of Earth Sciences, 27(8): 1115–1125. Mackay, J. R. (1990b). Some observations on the growth and deformation of epi- genetic, syngenetic and antisyngenetic ice wedges. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 1: 15–29. Mackay, J. R. (1992). The frequency of ice-wedge cracking (1967–1987) at Garry Island, western Arctic coast, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 29(2): 236– 248. Mackay, J. R. (1993a). The sound and speed of ice-wedge cracking, Arctic Can- ada. Canadian Journal of Earth Sciences, 30: 509–518. Mackay, J. R. (1993b). Air temperature, snow cover, creep of frozen ground, and the time of icewedge cracking, western Arctic Coast. Canadian Journal of Earth Sci- ences, 30: 1720–1729. Mackay, J. R. (1995). Active-layer changes (1968–1993) fol- lowing the forest-tundra fire near Inuvik, NWT, Canada. Arctic and Alpine Research, 27: 323–336. Mackay, J. R. (1997). A full-scale field experiment (1978–1995) on the growth of permafrost by means of lake drainage, western Arctic coast; a discussion of the method and some results. Canadian Journal of Earth Sciences, 34(1): 17–33. Mackay, J. R. (1998). Pingo growth and collapse, Tuktoyaktuk Peninsula area, Western Arctic coast, Canada; A long-term field study. Géographie physique et Qua- ternaire, 52(3): 271–323. Mackay, J. R. (1999). Cold-climate shattering (1974–1993) of 200 glacial erratics on the exposed bottom of a recently drained Arctic lake, western Arctic coast, Canada. Permafrost and Periglacial Processes, 10: 125–136. Mackay, J. R. (2000). Thermally induced movements in ice-wedge polygons, west- ern Arctic coast: A long-term study. Géographie physique et Quaternaire, 54(1): 41–68. Mackay, J. R. & Black, R. F. (1973). Origin, composition and structure of perenni- ally frozen ground and ground ice: A review. Permafrost: North American Contribu- tion, 2nd International Conference, Washington, D. C., National Academy of Sci- ences: 185–192.

292 Список литературы

Mackay, J. R. & Burn, C. R. (2002). The first 20 years (1978–1979 to 1998–1999), experimental drained lake site, western Arctic coast, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 39(1): 95–111. Mackay, J. R. & Burrows, C. (1979). Uplift of objects by an upfreezing surface. Ca- nadian Geotechnical Journal, 17: 609–613. Mackay, J. R. & Dalimore, S. R. (1992). Massive ice of the Tuktoyaktuk area, west- ern Arctic coast, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 29: 1235–1249. Mackay, J. R., Konishchev, V. N. & Popov, A. I. (1978). Geological controls of the origin, characteristics, and distribution of ground ice: A review. In: 3rd International Conference on Permafrost, Proceedings. Ottawa. National Research Council of Can- ada 2: 1–18. Mackay, J. R. & Leslie, R. V. (1987). A simple probe for the measurement of frost heave within frozen ground in a permafrost environment. Geological Survey of Canada, Paper 87–1A: 37–41. Mackay, J. R. & MacKay, D. K. (1974). Snow cover and ground temperatures, Garry Island, N. W. T. Arctic, 27: 288–296. Mackay, J. R. & MacKay, D. K. (1976). Cryostatic pressures in nonsorted circles (mud hummocks), Inuvik, Northwest Territories. Canadian Journal of Earth Sciences, 13: 889–897. Mackay, J. R. & Mathews, W. H. (1973). Geomorphology and Quaternary history of the Mackenzie River Valley near Fort Good Hope, N. W.T., Canada. Canadian Jour- nal of Earth Sciences, 19: 26–41. Mackay, J. R. & Mathews, W. H. (1974a). Needle ice striped ground. Arctic and Al- pine Research, 6(1): 79–84. Mackay, J. R. & Mathews, W. H. (1974b). Movement of sorted stripes, the Cinder Cone, Garibaldi Park, B. C., Canada. Arctic and Alpine Research, 6(4): 347–359. Mackay, J. R., Ostrick, J., Lewis, C. P. & MacKay, D. K. (1979). Frost heave at ground temperatures below 0 ºC, Inuvik, Northwest Territories. Geological Survey of Canada, Paper 79–1A: 403–406. Mackay, J. R., Rampton, V. N. & Fyles, J. G. (1972). Relic Pleistocene permafrost, Western Arctic, Canada. Science, 176: 1321–1323. Mackay, J. R. & Stager, J. K. (1966a). The structure of some pingos in the Macken- zie delta area, N. W. T. Geographical Bulletin, 8: 360–368. Mackay, J. R. & Stager, J. K. (1966b). Thick tilted beds of segregated ice, Macken- zie Delta area, N. W. T. Biuletyn Peryglacjalny, 15: 39–43. Mackay, J. R. & Terasmae, J. (1963). Pollen diagrams in the Mackenzie Delta area, N. W. T. Arctic, 16: 229–238. MacDonald, G. J. (1990). Role of methane clathrates in past and future climates. Climate Change, 16: 247–281. MacPhee, R. D. E. (1999). Extinctions in near time. New York. Kluwer Aca- demic/Plenum. Maejima, J. (1977). Global pattern of temperature lapse rate in the lower tropo- sphere with special reference to the altitude of snow line. Geographical Reports of To- kyo Metropolitan University, 12: 117–126. Maggioni, M., Freppaz, M., Piccini, P., Williams, M. W. & Zanini, E. (2009). Snow cover effects on Glacier Ice Surface Temperature. Arctic, Antarctic, and Alpine Re- search, 41(3): 323–329. Mahaney, W. C. (1980). Late Quaternary rock glaciers, Mount Kenya, Kenya Glac- iology, 25: 492–497.

293 Список литературы

Makogon, Yu. F. (1982). Perspectives for the development of gas hydrate deposits. The Roger J. E. Brown Memorial Volume, Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary, Alberta. Ottawa, National Research Council of Canada: 299–304. Makoto, K. & Klaminder, J. (2012). The influence of non-sorted circles on species diversity of vascular plants, bryophytes and lichens in Sub-Arctic Tundra. Polar Biology. Doi: 10.1007/s00300–012–1206–3. Malde, H. E. (1964). Patterned ground in the western Snake River Plain, Idaho, and its possible cold-climate origin. Geological Society of America Bulletin, 75: 191–208. Manikian, V. (1983). Pile driving and load tests in permafrost for the Kuparuk pipe- line system. Permafrost, Proceedings of the 4th International Conference, Fairbanks, Alaska. Washington, D. C. National Academy Press: 804–810. Marangunic, C. (1976). El glaciar de roca Pedregosa, Rio Colorado, V region. Con- gresso Geologica Chili Actas, 1: D71–80. [In Spanish]. Marchant, D. R., Lewis, A. R., Phillips, W. M., Moore, E. J., Souchez, R. A., Den- ton, G. H., Sugden, D. E., Potter, N., Jr. & Landis, G. P. (2002). Formation of patterned ground and sublimation till over Miocene glacier ice in Beacon Valley, southern Victoria Land, Antarctica. Geological Society of America Bulletin, 114(6): 718–730. Marchenko, S. S. & Gorbunov, A. P. (1997). Permafrost changes in the Northern Tien Shan during the Holocene. Permafrost and Periglacial Processes, 8: 427–435. Margesin, R. (2009). Permafrost Soils. Berlin/Heidelberg, Springer Verlag, Ger- many. 348 p. Mark, A. F. (1994). Patterned ground activity in a southern New Zealand high-al- pine cushion field. Arctic and Alpine Research, 26: 270–280. Marker, M. E. & Whittington, G. (1971). Observation on some valley forms and de- posits in Sani Pass area, Lesotho, South Africa. South African Geographical Journal, 53: 96–99. Markov, K. K. (1973). Cross-Section of the Newest Sediments. Moscow. Moscow University Press. 198 p. Markvart, T. & Luis CastaŁz˙er, L. (2003). Practical Handbook of Photovoltaics: Fundamentals and Applications. Elsevier. (ISBN 1–85617–390–9). Marquette, G. C., Gray, J. T., Courchesne, F. Stockli, L., Macpherson, G. & Finkel, R. (2004). Felsenmeer persistence under non-erosive ice in the Torngat and Kaumajet mountains, Quebec and Labrador, as determined by soil weathering and cosmogenic nuclide exposure. Canadian Journal of Earth Sciences, 41(1): 19–38. Marshall, P. W. (1981). The formation and age of ice in caves. Biuletyn Peryglacy- alny, 28: 79–84. Martin, H. E. & Whalley, W. B. (1978). A glacier ice-cored rock glacier, Tröllaskahi, Iceland. Jökull, 37: 45–55. Martin, P. S. (1984). Catastrophic extinctions and Late Pleistocene blitzkrieg: two radiocarbon tests. In: Nitecki, M. H. (Ed.). Extinctions. Chicago. University of Chicago Press: 153–189. Martin, P. S. & Steadman, D. W. (1999). Prehistoric extinctions on is- lands and continents. In: MacPhee, R. D. E. (Ed.). Extinctions in near time. New York. Kluwer Academic/Plenum: 17–55. Masters, A. M. (1990). Temporal and special change in forest fire history of Koote- nay National Park, Canadian Rockies. Canadian Journal of Botany, 68: 1763–1767. Mathewson, C. C. & Mayer-Cole, T. A. (1984). Development and runout of a de- tachment slide, Bracebridge Inlet, Bathhurst Island, Northwest Territories, Canada. Bul- letin of the Association of Engineering Geologists, 21: 407–424.

294 Список литературы

Matsumoto, S. (1970). Block streams in the Kitakami Mountains — with special ref- erence to Hitekamidake Area. Scientific Reports of Tokoka University, 7th Series (Ge- ography), 26: 221–235. Matsuoka, N. (1990). The rate of bedrock weathering by frost action: field measure- ments and a predictive model. Earth Surface Processes and Landforms, 15: 73–90. Matsuoka, N. (1996). Soil moisture variability in relation to diurnal frost heaving on Japanese High Mountain slopes. Permafrost and Periglacial Processes, 7: 139–151. Matsuoka, N. (1998). The relationship between frost heave and downslope soil movement: Field measurements in the Japanese Alps. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 9: 121–133. Matsuoka, N. (2001a). Direct observation of frost wedging in alpine bedrock. Earth Surface Processes and Landforms, 26: 601–614. Matsuoka, N. (2001b). Solifluction rates, processes and landforms: a global review. Earth-Science Reviews, 55: 107–134. Matsuoka, N. (2008). Frost weathering and rockwall erosion in the southeastern Swiss Alps: Long-term (1994–2006) observations. Geomorphology, 99: 353–368. Matsuoka, N., Abe, M. & Ijiri, M. (2003). Differential frost heave and sorted patterned ground: Field measurement and a laboratory experiment. Geomorphology, 52: 73–85. Matsuoka, N. & Hirakawa, K. (2000). Solifluction resulting from one-sided and two- sided freezing: Field data from Svalbard. Polar Geoscience, 13: 187–201. Matsuoka, N., Hirakawa, K., Watanabe, T. & Moriwaki, K. (1997). Monitoring of per- iglacial slope processes in the Swiss Alps: the first two years of frost shattering, heave and creep. Permafrost and Periglacial Processes, 8: 155–177. Matsuoka, N., Ikeda, A. & Date, T. (2005). Morphometric analysis of solifluction lobes and rock glaciers in the Swiss Alps. Permafrost and Periglacial Processes, 16(1): 99–113. Matsuoka, N. & Morikawa, K. (1992). Frost heave and creep in the Sør Rondane Mountains, Antarctica. Arctic and Alpine Research, 24: 271–280. Matsuoka, N. & Murton, J. (2008). Frost weathering: Recent advances and future directions. Permafrost and Periglacial Processes, 19: 195–210. Matsuura, H., Lung, D. E. & Nakazawa, A. (2008). Commentary: Solid waste as it impacts community sustainability in Alaska. Journal of Rural and Community De- velopment, 3(3): 108–122. Matthews III, V. (1999). Origin of horizontal needle ice at Charit Creek Station, Ten- nessee. Permafrost and Periglacial Processes, 10: 205–207. Matthews, J. A. (1974). Families of lichenometric dating curves from Storbreen gletschervorfeld, Jotenheimen, Norway. Norsk Geografisk Tidsskrift, 28: 215–235. Matthews, J. A. (1975). Experiments on the reproducibility and reliability of li- chenometric dates, Storbreen gltschervorfeld, Jotenheimen, Norway. Norsk Geografisk Tidsskrift, 29: 97–109. Matthews, J. (1977). A lichenometric test of the 1750 hypothesis: Storbreen gltsch- ervorfeld, southern Norway. Norsk Geografisk Tidsskrift, 31: 129–136. Matthews, J. A., Dahl, S.-O., Berrisford, M. S. & Nesje, A. (1997). Cyclic develop- ment and thermokarstic degradation of palsas in the mid-Alpine zone at Leirpullan, Dovrefjell, southern Norway. Permafrost and Periglacial Processes, 8: 107–122. Matveev, A. P. (1963). The dynamics and age of screes and stone rivers of the North Urals goletz zone in the Denezkhin Kamen massif. In: Problems of the North. Moscow. [In Russian].

295 Список литературы

Mavlyudov, B. (2008). Geography of caves glaciation. In: Kadebskaya, O. and Mavlyudov, B. (eds.). International Workshop on Ice Caves IWIC-III. Kunger Ice Cave, Perm Region, Russia: 35–44. Mayewski, P. A. & Hassinger, J. (1980). Characteristics and significance of rock glaciers in southern Victoria Land, Antarctic. Antarctic Journal of the U.S., 15: 68–69. McCarroll, D. (1990). Differential weathering of feldspar and pyroxene in an Arctic- Alpine environment. Earth Surface Processes and Landforms, 15: 641–651. McCarroll, D. & Vines, H. (1995). Rock-weathering by the lichen Lecidea auriculata in an arctic alpine environment. Earth Surface Processes and Landforms, 20: 199–2. McColl, S. T. & Davies, T. R. H. (2013). Large ice-contact slope movements: glacial buttressing, deformation and erosion. Earth Surface Processes and Landforms, 8: 1102–1115. McHattie, R. L. & Esch, D. C. (1983). Benefits of a peat underlay used in road con- struction on permafrost. Permafrost; 4th International Conference. Washington. Na- tional Academy Press: 826–831. McNamara, J. P., Kane, D. L. & Hinzman, L. D. (1999). An analysis of an arctic channel network using a digital elevation model. Geomorphology, 29: 339–353. McRoberts, E. C. & Morgenstern, N. R. (1974a). The stability of thawing slopes. Canadian Geotechnical Journal, 11: 447–469. McRoberts, E. C. & Morgenstern, N. R. (1974b). Stability of slopes in frozen soil, Mackenzie Valley, N. W. T. Canadian Geotechnical Journal, 11: 554–573. McRoberts, E. C. & Nixen, J. F. (1975). Reticulate ice veins in permafrost, Northern Canada: Discussion. Canadian Geotechnical Journal, 12: 159–162. Mears, A. I. (1976). Guidelines and methods for detailed snow avalanche hazard investigations in Colorado. Denver. Colorado Geological Survey Bulletin #38. 125 p. Mears, B. (1981). Periglacial wedges in the Late Pleistocene environment of Wyo- ming’s intermontane basins. Quaternary Research, 15: 171–198. Meentemeyer, V. & Zippin, J. (1981). Soil moisture and texture controls of selected parameters of needle ice growth. Earth Surface Processes and Landforms, 6: 113–125. Melnikov, P. I. (1962). About soil temperature changes for the last century in the Shargin Well in Yakutsk, and the longevity and persistence of the heat processes and recovery of disturbed permafrost temperatures. In: Melnikov, P. I. (ed.). Permafrost and Permafrost Processes on the Territory of Yakutia SSR. Moscow. Academy of Sciences of USSR: 54–67. [In Russian]. Melnikov, P. I. & Tolstikhin, N. I. (1974). Editors. Obschcheye Merzlotovediye. Iz- datel’stvo «Nauka», Novosibirsk, Sibirskoye Otdeleniye. [In Russian]. Melnikov, V. P. & Spesiivtev, V. I. (2000). Cryogenic formations in the Earth’s Lith- osphere. Novosibirsk, Russia. Novosibirsk Scientific Publishing Center UIGGM, Sibe- rian Branch, Russian Academy of Sciences. 343 p. [In Russian and English]. Meltzer, D. J. & Mead, J. I. (1982). The timing of late Pleistocene mammalian ex- tinctions in North America. Quaternary Research, 19: 130–135. Meng, X.-G., Zhu, D.-G., Shao, Z.-G., Tu, J., Ha, J.-R. & Meng, Q.-W. (2004). The discovery and sense of the Quaternary period glacial traces on the northern part of Lüliang Mountain of Ningwu, Shanxi Province. Journal of Geomechanics, 10(4): 327–336. [In Chinese]. Meng, X.-G., Zhu, D.-G., Shao, Z.-G., Tu, J., Ha, J.-R., & Meng, Q.-W. (2006). A discussion of the formation mechanism of the «Ten-Thousand-Year-Old Ice Cave» in Shanxi Province. Acta Geoscientica Sinica, 27(2): 163–168. [In Chinese].

296 Список литературы

Messerli, B. (1972). Formen und Formungsprozesse in Hochgebirgsregion des Ti- besti. Hochgebirgforschung, 2: 22–86. [In German]. Messerli, B. & Zurbuchen, M. (1968). Blockgletscher im Weissmies und Aletsch und ihre photogrammetrische Kartierung. Sondersbruck aus dem Quartalschaft, 3, Die Al- pen. 13 p. [In German]. Metz, M. C. (1984). Pipeline workpads in Alaska. Permafrost. 4th International Con- ference, Fairbanks. Final Proceedings. Washington, D. C. National Academy Press 106–108. Metz, M. C., Krzewinski, T. G. & Clarke, E. S. (1982). The TransAlaska Pipeline System workpad — an evaluation of the present evidence. Proceedings of the 4th Ca- nadian Permafrost Conference, Calgary. Ottawa. National Research Council of Can- ada: 523–534. Meyer, K. (1999). Horizontal directional drilling (HDD) Colvile River Crossing. Presentation for the Alaska Arctic Pipeline Workshop, Anchorage, Alaska, 8–9th No- vember, 1999. www.boemre.gov/tarworks/WorkshopPages/PipelineWorkshops/work- shop%2025/ Presentations/meyer1.pdf. Michaelson, G. J., Ping, C. L., Epstein, H., Kimble, J. M. & Walker, D. A. (2008). Soils and frost boil systems across the North American Arctic Transect. Journal of Ge- ophysical Research, 113, G03S11. Doi: 1029/2007JG000672. Michel, B. (1971). The winter regimes of rivers and lakes. US Army Corps of Engi- neers, Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Monograph III-B1a. 139 p. Middendorf, A. (1867–1978). A trip to the north and east of Siberia. Part 1 (1867) 242p; Part 2 (1878). 331 p. St. Petersburg. Imperial Academy of Sciences. [In Russian]. Mikes, P. (2013). Giant Mine remediation project — Arsenic trioxide management. In: Pan-Territorial Permafrost Workshop, November 5–7th, 2013. Presentation for SRK Consulting. Minailov, G. P. (1971). Temperature regime of embankment consisting of coarse rock on permafrost. Transportation Construction, 12: 32–33. [In Russian]. Militzer, B. & Wilson, H. F. (2010). New phases of water ice predicted at Megabar pressures. Physical Review Letters, 105: 195701. Millar, C. I. & Westfall, R. D. (2008). Rock glaciers and related periglacial landforms in the Sierra Nevada, CA, USA; inventory, distribution and climatic relationships. Qua- ternary International, 188: 90–104. Miller, D. (1998). Tibetan pastoralism: Hard times on the Plateau. Chinabrief, 1(2): 17–22. Miller, G. H., Brigham-Grette, J., Alley, R. B., et al. (2010). Temperature and pre- cipitation history of the Arctic. Quaternary Science Reviews, 29: 1679–1715. Miller, J. M. (1971). Pile foundations in thermally fragile frozen soils. Proceedings of the Symposium on Cold Regions Engineering, 1970, University of Alaska. American Society of Civil Engineers 1: 34–72. Miller, M., Kurylo, J. B. & Rykaart, M. (2013). Frozen Dams in permafrost regions. Lima, Peru. http://www.minewatersolutions.com Miller, R. D. (1972). Freezing and heaving of saturated and unsaturated soils. High- way Research Record, 393: 1–11. Miller, R. D. (1978). Frost heaving in non-colloidal soils. Proceedings of the 3rd In- ternational Conference on Permafrost, Edmonton, Alberta. Ottawa. National Research Council of Canada: 707–713.

297 Список литературы

Miller, R. D. (1984). Thermally induced vegetation: A qualitative discussion. Pro- ceedings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks. Washington. National Academy Press: 61–63. Miller, S. L. & Smythe, W. D. (1970). Carbon dioxide clathrate on the Martian ice cap. Science, 170: 531–533. Minervin, A. V. (1982). The role of cryogenic processes in forming of loess depos- its. Problems in Cryolithology, 10: 41–61. [In Russian]. Miyamoto, H. K. & Heinke, G. W. (1979). Performance evaluation of an Arctic sew- age lagoon. Canadian Journal of Civil Engineering, 6: 324–328. Mjagkov, S. M. (1980). Kammene gletcery transantarkticeskichgor. Antarctica, 20: 89–92. [In Russian]. Mochanov, Y. A., Fedoseev, S. A., Bland, R. L. & Carlson, R. L. (2008). Archaeol- ogy, the Paleolithic of Northeast Asia, a non-tropical origin for humanity, and the earliest stages of the settlement of America. Canadian Journal of Archaeology, 32(2): 285–288. Moore, J. R., Egloff, J., Nagelisen, J., Hunziker, M., Aerne, U. & Christen, M. (2013). Sediment transport and bedrock erosion by wet snow avalanches in the guggigraben Matter Valley, Switzerland. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 45(3): 350–362. Moorman, B. J. (2003). Glacier-permafrost hydrology interactions, Bylot Island, Canada. In: Phillips, M., Springman, S. M. & Arenson, L. U. (eds). 8th International Per- mafrost Conference Proceedings. Lisse. Swets and Zeitlinger: 783–788. Moorman, B. J. & Michel, F. A. (2000). The burial of ice in a periglacial environment on Bylot Island, Arctic Canada. Permafrost and Periglacial Processes, 11: 161–175. Morard, S., Delaloye, R. & Dorthe, J. (2008). Seasonal thermal regime of a mid- latitude ventilated debris accumulation. In: Kane, D. L. and Hinkel, K. M. (eds.). Pro- ceedings of the 9th International Conference on Permafrost. Fairbanks. Institute of Northern Engineering, University of Alaska, 2: 1233–1238. Morgan, A. V. (1972). Late Wiscosinan ice-wedge polygons near Kitchener, On- tario, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 9: 607–617. Morganstern, A., Ulrich, M., Günther, F., Roessler, S., Federova, I. V., Rudaya, N. A., Wetterich, S., Boike, J. & Schirrmeister, L. (2013). Evolution of thermokarst in East Sibe- rian ice-rich permafrost: A case study. Geomorphology, 201: 363–379. Morgenstern, N. R. & Nixon, J, F. (1971). One-dimensional consolidation of thawing soils. Canadian Geotechnical Journal, 8(4): 58–565. Morgenstern, N. R., Thomson, S. & Mageau, D. (1978). Explosive cratering in per- mafrost: State of the Art. Department of National Defence, Defence Research Estab- lishment, Suffield, Ralston, Alberta. Contract 8 SU 77–00015. 420 p. Morohashi, R., Anma, S. & Hanaoka, M. (2007). Slush Avalanche, which had at- tacked Fujisan Skyline Road on March 25, 2007 at Mt. Fuji. Journal of the Japan Soci- ety of Erosion Control Engineering, 60(2). Morse, P. D. & Burn, C. R. (2013). Field observations of syngenetic ice wedge pol- ygons, outer Mackenzie Delta, western Canadian Arctic coast, Canada. Journal of Ge- ophysical Research, Earth Surface, 118. doi:10.1002/jgrf.20086 Morse, P. D. & Burn, C. R. (2014). Perennial frost blisters of the outer Mackenzie Delta, western Arctic coast, Canada. Earth Surface Processes and Landforms, 39: 200–213. Morse, P. D., Burn, C. & Kokelj, S. V. (2009). Near-surface ground-ice distribution, Kendall Island Bird Sanctuary, western Arctic coast. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 20: 155–171.

298 Список литературы

Morse, P. D., Wolfe, S. A., Kokelj, S. V. & Gaanderse, A. J. R. (2016). The occur- rence and thermal disequilibrium state of permafrost in forest ecotypes of the Great Slave Region, Northwest Territories, Canada. Permafrost and Periglacial Processes, 27(2): 145–162. Mortensen, H. (1932). Uber die Physikalische Möglickeit der «Brodel» hypothese. Centralblatt Mineralogie, Geologie und Paläontologie, Abhandlung B: 417–422. [In Ger- man]. Moscow United Electric Grid Company (2014). JSC «MOESK». http://www.moesk. ru/ Accessed 15th February, 2015. Moses, C. A. & Smith, B. J. (1993). A note on the role of the lichen Collema auri- forma in (Koerb.) on Magaliesberg quartzite. Earth Surface Processes and Landforms, 15: 491–500. Moskalenko, N. G. (1998). Impact of vegetation removal and its recovery after disturbance on permafrost. Proceedings of the 7th International Conference on Permafrost, Yellowknife. Québec City. Centre d’Etudes Nordiques, Université Laval. Collection Nordicana # 57: 763–769. Motenko, R. G., Kolesnikova, A. A. & Juravlev, I. I. (2001). Experimental study of water phase composition in frozen soils polluted with oil or oil products. International Conference on the Conservation and transformation of material and energy in Earth Cryosphere. Pushchino, Russia. Abstracts: 101–102. [In Russian]. Moulton, K. L. & Berner, R. A. (1988). Quantification of the effect of plants on weathering: studies in Iceland. Geology, 26(10): 895–898. MRPRC (2009). Code for design of High Speed Railway (TB10621–2009). [In Chi- nese]. Mukhetdinov, N. A. (1971). Effect of non-linear air penetration on the thermal re- gime of rock-filled dams. Vsesoiuznyi Nauchno Isseldovatel’skii Institut Gidrotekhniki. Izvestiia, 96: 205–217. [In Russian]. USA Cold Regions Research and Engineering La- boratory Translation 586. Muir, D. & Ford, D. (1985). Castleguard. Ministry of Supply and Services, Canada. Müller, F. (1943). Permafrost or permanently frozen ground and related engineering problems. Strategic Engineering Study Special Report Studies #62. United States Army. Muller, F. (1947). Permafrost or permanently frozen ground and related engineering problems. Ann Arbor, Michigan, J. W. Edwards. 231 p. Muller, F. (1959). Beobachtung uber pingos. Meddelelser om Grønland, 153(3): 127 p. Müller, F. (1963). Englacial temperature measurements on Axel Heiberg Island, Ca- nadian Arctic Archipelago. I. S. A. H. Publication #61. Commission on Snow and Ice: 168–180. Muller, S. W. (1946). Permafrost. Ann Arbor, Michigan. J. W. Edwards, Inc. 231 p. Municipality of Anchorage, Alaska (2008). Anchorage Regional Landfill. Anchorage, AK: Solid Waste Services. http://www.muni.org/sws/disposalARL.cfm Murphy, R. E. & Rangarathan, K. R. (1974). Bioprocesses of the oxidation ditch in a subarctic climate. In: Symposium on wastewater treatment in cold climates. Ot- tawa. Environmental Protection Service Report #EPS 3-WP-74–3.: 332–357. Murray, B. J., Knopf, D. A. & Bertram, A. K. (2005). The formation of cubic ice un- der conditions relevant to Earth’s atmosphere. Nature, 434(7030): 202–205. Murton, J. B. (1993). Thermokarst Sedimentology of the Tuktoyaktuk coastlands, NWT. Unpublished Ph.D. thesis, University of Ottawa.

299 Список литературы

Murton, J. B. & French, H. M. (1993a). Thaw modification of frost-fissure wedges, Richards Island, Pleistocene Mackenzie Delta, western Canadian Arctic. Journal of Quaternary Science, 8: 185–196. Murton, J. B. & French, H. M. (1993b). Thermokarst involutions, Summer Island, Pleistocene Mackenzie Delta, western Arctic Canada. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 4: 217–229. Murton, J. B. & French, H. M. (1994). Cryostructures in perma- frost, Tuktoyaktuk coastlands, western Arctic Canada. Canadian Journal of Earth Sci- ences, 31: 737–747. Murton, J. B., Goslar, T., Edwards. M. E., Baterman, M. D., Danilov, P. P., Savvi- nov, G. N., Gubin, B., Haile, J., Kanevskiy, M., Loxhkin, A. V., Murton, D. K., Shur, Y., Tikhonov, A., Vasil’chuk, A. C., Vasil’chuk, Y. K. & Wolfe, S. A. (2015). Palaeoenvironmental inter- pretation of Yedoma Silt (Ice Complex) deposition as cold-climate loess, Duvanny Yar, Northeast Siberia. Permafrost and Periglacial Processes, 26(3): 208–288. Murton, J. B. & Kolstrup, E. (2003). Ice-wedge casts as indicators of palaeotemper- atures: precise proxy or wishful thinking? Progress in Physical Geography, 27(2): 155– 170. Murton, J. B., Peterson, R. & Ozouf, J.-C. (2006). Rock fracture by ice segregation in cold regions. Science, 314: 1127–1129. Murton, J. B., Whiteman, C. A., Waller, R. I., Pollard, W. H., Clark, I. D. & Dal- limore, S. R. (2005). Basal ice facies and supraglacial melt-out till of the Laurentide Ice Sheet, Tuktoyaktuk Coastlands, western Arctic Canada. Quaternary Science Reviews, 24: 681–708. Muschell, F. E. (1970). Pile tips and barbs prevent ice uplift. Civil Engineering, 40: 41–43. Mutter, E. Z. & Phillips, M. (2012). Active layer characteristics at ten borehole sites in alpine permafrost terrain, Switzerland. Permafrost and Periglacial Processes, 23(3): 138–151. Nan Zhoutang, Li Shuxun & Li Yongzhi (2002). Mean annual ground temperature distribution on the Tibetan Plateau: Permafrost distribution mapping and further appli- cations. Journal of Glaciology and Geocryology, 24(2): 142–148. [In Chinese]. Nansen, F. (1922). Spitzbergen. Leipzig, F. A. Brockhaus, 3rd Edition. 327 p. [In Ger- man]. Nasmith, H. W. & Mercer, A. G. (1979). Design of dykes to protect against debris flows at Port Alice, British Columbia. Canadian Geotechnical Journal, 16: 748–757. Naumov, I. V. (2006). In: Collins, D. N. (ed.). The history of Siberia. Norfolk. Routledge. Nebogina, N. A. (2009). The influence of the composition of oil and the extent of water content on the structural and mechanical properties of emulsions. Ph.D. the- sis, Tomsk University. Russia. [In Russian]. Nelson, F. E. (1986). Permafrost distribution in central Canada: Applications of a climate beased predictive model. Association of American Geographers, Annals, 76: 550–569. Nelson, F. E., Anisimov, O. A. & Shiklomanov, N. I. (2002). Climatic change and hazard zonation in the circum-Arctic permafrost regions. Natural Hazards, 26: 203–225. Nelson, F. E. & Outcalt, S. I. (1987). A computational method of prediction and re- gionalization of permafrost. Arctic and Alpine Research, 19(3): 279–288. Nesje, A. (1989). The geographical and altitudinal distribution of blockfields in southern Norway, and its significance to the Pleistocene ice sheets. Zeitschrift für Geomorphologie, Supplementband, 72: 41–53.

300 Список литературы

Newberry, R. W., Beaty, K. G. & McCullough, G. R. (1978). Initial shoreline erosion in a permafrost affected reservoir, southern Indian Lake, Canada. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton. Ottawa. National Research Council of Canada 1: 427–433. Ng, H.-J. & Robinson, D. B. (1985). Equilibrium phase compositions and hydrating conditions in systems containing methanol, light hydrocarbons, carbon dioxide and hy- drogen sulfide. Gas Processors Association Research Report, RR-66. Tulsa, Okla- homa. Nichols, R. L. (1953). Geomorphologic observations at Thule, Greenland and Res- olute Bay, Cornwallis Island, N. W. T. American Journal of Science, 251: 268–275. Nicholson, F. H. (1976). Patterned ground formation and description as suggested by Low Arctic and Subarctic examples. Arctic and Alpine Research, 8(4): 329–342. Nicholson, F. H. (1978a). Permafrost modifications by changing the natural energy budget. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton 1: 427–433. Nicholson, F. H. (1978b). Permafrost distribution and characteristics near Scheffer- ville, Québec: Recent studies. Proceedings of the 3rd International Conference on Per- mafrost, Edmonton 1: 427–434. Nicholson, F. H. (1979). Permafrost spatial and temporal variations near Scheffer- ville, Nouveau-Québec. Géographie physique et Quaternaire, 33: 265–278. Nicholson, F. H. & Granberg, H. B. (1973). Permafrost and snow-cover relation- ships near Scheffervile, Nouveau-Québec. Permafrost. North American Contribution. 2nd International Permafrost conference, Yakutsk, USSR. Washington, National Acad- emy of Sciences, Publication 2115: 151–158. Nicholson, W. L., Munakata, N., Horneck, G., Melosh, H. J. & Setlow, P. (2000). Resistance of Bacillus endospores to extreme terrestrial and extraterrestrial environ- ments. Microbiological Molecular Biology, 64: 548–572. Nicolsky, D. S., Romanovsky, V. E., Tipenko, G. S. & Walker, D. A. (2008). Model- ing biogeophysical interactions in nonsorted circles in the Low Arctic. Journal of Geo- physical Research, 113, G03305. Doi: 10.2029/2007JG000565. Nikiforoff, C. (1928). The perpetually frozen subsoil of Siberia. Soil Science, 26: 61. Nishu, R. & Matsuoka, N. (2012). Kinematics of an alpine retrogressive rockslide in the Japanese Alps. Earth Surface Processes and Landforms, 37: 1641–1650. Niu F., Cheng, G. D., Luo, J. & Lin, Z. J. (2014). Advances in thermokarst lake re- search in permafrost regions. Sciences in Cold and Arid Regions, 6(4): 388–397. Niu, F. J., Liu, M. H., Cheng, G. D., Lin, Z. J. & Yin, G. A. (2015). Long-term ther- mal regimes of the Qinghai-Tibet Railway embankments in plateau permafrost regions. Science China: Earth Sciences. Doi: 10.1007/s11430–015–5063–0 Niu, Wenyuan (1980). Theoretical analysis of physico-geographical zonation. Acta Geographica Sinica, 35(4): 288–298. Nixon, J. F. (1973a). The consolidation of thawing soil. Unpublished Ph.D. thesis, Department of Civil Engineering, University of Alberta, Edmonton. Nixon, J. F. (1973b). Thaw consolidation of some layered systems. Canadian Ge- otechnical Journal, 10(4): 617–631. Nixon, J. F. (1978). Geothermal aspects of ventilated pad design. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost, Edmonton. Ottawa. National Re- search Council of Canada 1: 840–846. Nixon, J. F. (1982). Seasonal and climatic warming effects on pile creep in perma- frost. The Roger E. Brown Memorial Volume, Proceedings of the 4th Canadian Perma- frost Conference, Calgary. Ottawa, National Research Council of Canada: 335–340.

301 Список литературы

Nixon, J. F. (1986). Thermal simulation of subsea permafrost. Canadian Journal of Earth Sciences, 23: 2039–2046. Nixon, J. F. & Hazen, B. (1993). Uplift resistance of pipelines buried in frozen ground. In: Proceedings of the 6th International Conference on Permafrost, Beijing, China. Chinese Society of Glaciology and Geocryology: 494–499. Nixon, J. F. & Lem, G. (1984). Creep and strength testing of fine-grained frozen soil. Canadian Geotechnical Journal, 21(3): 518–529. Nixon, J. F. & Morgenstern N. R. (1973). Practical extensions to a theory of consol- idation for thawing soils. In: Proceedings of the 2nd International Permafrost Confer- ence, Yakutsk, U. S.S. R. Washington, D. C. National Academy of Sciences, North American Contribution: 369–377. Nixon, J. F., Morgenstern, N. & Reesor, S. M. (1983). Frost heave — pipeline inter- action using continuum mechanics. Canadian Geotechnical Journal, 20(2): 251–261. Nixon, J. F., Saunders, R. & Smith, J. (1991). Permafrost and thermal interfaces from Norman Wells pipeline ditchwall logs. Canadian Geotechnical Journal, 28(5): 738–745. Nixon, J. F. & Vebo, Å. L. (2005). Discussion of «Frost heave and pipeline buck- ling». Canadian Geotechnical Journal, 42(1): 321–322. Nixon, M., Liu, B., Zhou, J. & Lawrence, K. (2010). Probabilistic Estimation of Uplift Resistance for Chilled Gas Pipelines. GEO2 10: 587–594. Niyazov, B. S. & Degovets, A. S. (1975). Estimation of the parameters of cata- strophic mudflows in the basins of the lesser∗ and greater Almatinka Rivers. Soviet Hy- drology, Selected Papers, 2: 75–92. Noetzli, J. & Gruber, S. (2009). Transient effects in alpine permafrost. The Cry- osphere, 3: 85–99. Nogami, M. (1980). Periglacial environment in Japan: Present and past. Geojournal, 4(2):125–132. Noguchi, Y., Tabuchi, H. & Hasegawa, H. (1967). Physical factors controlling the for- mation of patterned ground on Haleakala, Maui. Geografiska Annaler. 69 A: 329–342. Nordenskjord, O. (1909). Die Polarwelt und thre Nachbarlander. Leipzig, B. Teubner. [In German]. Northern News Services (2011). Utilidor woes continue. http://www.nnsl.com/ frames/newspapers/ 2011–11/nov17_11uti.html Accessed June 6th, 2015. Nurmikolu, S. (2010). Fouling and frost susceptibility of railway ballast and subba- last, field and laboratory study. ISBN 978–3–639–23623–1. VDM Publishing House. p. 235, app. 65. Nurmikolu, S. & Kolisoja, P. (2008). The effect of fines content and quality on frost heave susceptibility of crushed rock aggregates used in railway track structure. In: Pro- ceedings of the 9th International Conference on Permafrost, Fairbanks 2: 1299–1305. Nurmikolu, S. & Silvast, M. (2013). Causes, effects and control of seasonal frost action in railways. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(4): 363–367. Nyberg, R. (1985). Debris flows and slush avalanches in northern Swedish Lap- pland: Distribution and geomorphological significance. Unpublished Thesis, University of Lund. 222 p. Nyman, K. J. (1983). Thaw settlement analysis for buried pipelines in permafrost. Proceedings of the Conference on Pipelines in Adverse Environments, San Diego. Pipeline Division of the ASCE. II: 300–325. Oberman, N. G. (1974). Regional ‘nyye osobennosti merzloy zony Timano- Ural’skoy oblasti. Vysshihk uchcbn. Zavedenni, Geologiya i razveddka Izvestia, 11: 98– 103. [In Russian].

302 Список литературы

Odum, W. B. (1983). Practical application of underslab ventilation system: Prudhoe Bay case study. In: Permafrost. 4th International Conference Proceedings, Fairbanks. Washington. National Academy Press: 940–944. Ohata, T., Furukawa, T. & Higuchi, K. (1994a). Glacioclimatological study of peren- nial ice in the Fuji Ice Cave, Japan. Part 1: Seasonal variation and mechanism of maintenance. Arctic and Alpine Research, 26(3): 227–237. Ohata, T., Furukawa, T. & Osada, K. (1994b). Glacioclimatological study of peren- nial ice in the Fuji Ice Cave, Japan. Part 2. Interannual variation and relation to climate. Arctic and Alpine Research, 26(3): 238–244. Oksanen, P. O. (2005). Development of palsa mires on the northern European con- tinent in relation to Holocene climatic and environmental changes. Acta Universtatis Ouluensis, Scientiae Rerum Naturalium, A 446: 1–50. Oksanen, P. O. & Väliranta, M. (2006). Palsa mires in a changing climate. Su- oseura, 57(2): 33–43. [In Finnish]. Ollier, C. (2010). Glaciers — Science. Geoscientist, 20(3): 16–21. Ollivier, J., Yang, S. Z., Dörfer, C., Welzl, G., Kühn, P., Scholten, T., Wagner, D. & Schloter, M. (2013). Bacterial community structure in soils of the Tibetan Plateau af- fected by discontinuous permafrost or seasonal thawing. Biological Fertility of Soils, 50: 555–559. O’Neill, B. & Burn, C. R. (2015). Subdivision of ice-wedge polygons, western Arctic coast. GeoQuébec, Québec City, September, 2015. Onikienko, T. C. (1995). Refinement of relation between the reservoir volume and level of the Ust-Khantaiskya hydropower plant. Hydroengineering Construction, 3: 19–23. Orakogla, M. E. & Liu, J. L. (2014). Thermal conductivity of reinforced soils: a liter- ature review. Sciences in Cold and Arid Regions, 6(4): 409–414. Orlov, V. O. (1962). Cryogenic frost heave of fine-grained soils. Academy of Sci- ences of the USSR. 186 p. [In Russian]. Osokin, I. M. (1973). Zonation and regime of naleds in Trans-Baikal region. Pro- ceedings of the 2nd International Conference on Permafrost. USSR Contribution. Washington, D. C. 391–396. Ospennikov, Y. N. (1979). Results of observations on rates of movement of stone flows of the Chulman plato. Merzlotnyye Issledovaniya, 18: 129–133. [In Russian]. Osterkamp, T. E. & Harrison, W. (1985). Sub-sea permafrost: Probing, thermal re- gime and data analyses, 1975–1981. Summary Report, 1985. Fairbanks. Fairbanks Geophysical Institute, University of Alaska: 108 p. Osterkamp, T. E., Jorgenson, M. T., Schuur, E. A. G., Shur, Y. L., Ka- nevskiy, M. Z., Vogel, J. G. & Tumskoy, V. E. (2009). Physical and ecological changes associated with warming permafrost and thermokarst in interior Alaska. Permafrost and Periglacial Processes, 20: 235–256. Oswell, J. M. (2011). Pipelines in permafrost: Geotechnical issues and lessons. Ca- nadian Geotechnical Journal, 48: 1412–1431. Oswell, J. M., Skibinsky, D. & Cavanagh, P. C. (2005). Discussion of «frost heave and pipeline upheaval buckling». Canadian Geotechncal Journal, 42(1): 323–324. Outcalt, S. I. (1971a). An algorithm for needle ice growth. Water Resources Re- search, 7: 394–400. Outcalt, S. I. (1971b). The climatology of a needle ice event: an experiment in sim- ulation climatology. Archives of Meteorological Geophysics and Bioklimatology., Series B, 19: 325–338.

303 Список литературы

Outcalt, S. E. & Benedict, J. B. (1965). Photointerpretation of two types of rock glaciers in the Colorado Front Range, USA. Journal of Glaciology, 5: 849–856. Overeem, I., Anderson, R. S., Wobus, C. W., Clow, G. D., Erban, F. E. & Matell, N. (2011). Sea ice loss enhances wave action at the Arctic coast. Geophysical Research Letters, 38: L17503. Owen, L. A., Richards, B., Rhodes, E. J., Cunningham, W. D., Windley, B. F., Badamgarav, J. & Dorjnamjaa, D. (1998). Relic permafrost structures in the Gobi of Mongolia: age and significance. Journal of Quaternary Science, 13(6): 539–547. Owens, I. F. (1972). Morphological characteristics of Alpine mudflows in the Nigel Pass area. In: Slaymaker, H. O. and MacPherson, H. J., (eds). Mountain Geomorphol- ogy. B. C. Geographical Series #14, Vancouver. Tantalus Press: 93–100. Pagani et al. (2005). Marked decline in carbon dioxide concentrations during the Paleocene. Science, 309(5734): 600–603. Palmer, A. C. (1977). Settlement of a pipeline on thawing permafrost. Division of Engineering, Brown University, Providence, Rhode Island. Department of Defense, Advanced Research Projects Agency, Contract SD-86. Materials Research Division. Palmer, A. C. & Williams, P. J. (2003). Frost heave and pipeline upheaval buckling. Canadian Geotechnical Journal, 40(5): 1033–1038. Pan, B. T. & Chen, F. H. (1997). Permafrost evolution in the northeastern Qinghai- Tibetan Plateau during the last 150,000 years. Journal of Glaciology and Geocryology, 19(2): 124–132. [In Chinese]. Panikov, N. S. & Sizova, M. V. (2007). Growth kinetics of microorganisms isolated from Alaskan soil and permafrost in solid media frozen down to 5 ºC. FEMS Microbio- logical Ecology, 54: 500–512. Parameswaran, V. R. (1978). Adfreeze strength of frozen sand to model piles. Ca- nadian Geotechnical Journal, 15: 494–500. Parmuzin, C. Y. (2008). Land Use in the Cryolithozone. Moscow. Moscow Univer- sity Press. 171 p. [In Russian]. Parsekian, A. D., Jones, B. M., Jones, M., Grosse, G., Walter Anthony, K. M. & Slater, L., (2011). Expansion rate and geometry of floating vegetation mats on the mar- gins of thermokarst lakes, northern Seward Peninsula, Alaska, USA. Earth Surface Processes and Landforms, 36: 1889–1897. Parson, C. G. (1987). Rock glaciers and site characteristics on the Blanca Massif, Colorado, U. S. A. In: Giardino, J. R., Shroder, J. F. and Vitek, J. D. (eds.). Rock glaci- ers. London. Allen and Unwin: 127–144. Pavlov, A. V. (1984). Thermal exchange in the earth landscape. Novosibirsk. Nauka. 254 p. [In Russian]. Pavlov, A. V. (1994). Current changes in climate and permafrost in the Arctic and Sub-Arctic of Russia. Permafrost and Periglacial Processes, 5(2): 101–110. Pavlov, A. V. (1996). Permafrost-climatic monitoring of Russia: Analysis of field data and forcast. Polar Geography, 20(1): 44–66. Pavlov, A. V. (1999). The thermal regime of lakes in Northern Plains Regions. Earth Cryosphere, 3(3): 59–70. [In Russian]. Pavlov, A. V., Dubrovin, V. A. & Kotlov, S. B. (1989). Studying the thermal regime of natural complexes of tundra zones in Western Siberia. In: Pavlov, A. V. (ed.). Meth- ods of studying the thermal regime of soils in the cryolithozone. Collected scientific pa- pers. Moscow. VSEGINGEO, USSR: 6–20. [In Russian]. Pavlov, A. V. & Olovin, B. A. (1974). Artificial thawing of frozen ground by heat from solar radiation in placer working. Novosibirsk. Nauka Press: 141–153. [In Russian].

304 Список литературы

Payette, S., Delwide, A., Caccianiga, M. & Beauchemin, M. (2004). Accelerated thawing of subarctic peatland permafrost over the last 50 years. Geophysical Research Letters, 31: L18208. Payette, S., Gauthier, L. & Grenier, I. (1986). Dating ice-wedge growth in subarctic peatlands following deforestation. Nature, 322: 724–727. Payette, S., Samson, H. & Lagarec, D. (1976). The evolution of permafrost in the taiga and in the forest-tundra, western Quebec-Labrador Peninsula. Canadian Journal of Forest Research, 6: 203–220. Payton, R. W. (1992). Fragipan formation in argillic brown earths (Fragiudalfs) of the Milfield Plain, north-east England. I. Evidence for a periglacial stage of develop- ment. Journal of Soil Science, 43: 621–644. PBK Company (2014). Company profile. http://www.moesk.ru/, accessed 2–15– 2014. Pelletier, J. D. (2005). Formation of oriented thaw lakes by thaw slumping. Jour- nal of Geophysical Research, 110: F02018. DOI: 10.1029/2004JF000158 Peng, H., Mayer, B., Harris, S. & Krouse. H. R. (2007). The influence of below-cloud secondary effects on the stable isotope composition of hydrogen and oxygen in precip- itation at Calgary, Alberta, Canada. Tellus, 59(4): 698–704. Peng, H. Y. & Cheng, G. D. (1990). Ice-wedge networks in Da Hinggan Mountains and their palaeoclimatic significance. In: Proceedings of the 4th Conference on Glaci- ology and Geocryology. Beijing. Science Press: 9–16. Penner, E. (1960). The importance of freezing rate in frost action in soils. Proceed- ings of the American Society for Testing and Materials, 60: 1151–1165. Penner, E. & Goodrich, L. E. (1980). Location of segregated ice in frost susceptible soil. In: Proceedings of the 2nd International Symposium on Ground Freezing, Trond- heim, Norway: 626–639. Pèrez, F. L. (1987). Needle-ice activity and the distribution of stem-rosette species in a Venezuelan páramo. Arctic and Alpine Research, 19(2): 135–153. Périer, L., Doré, G. & Burn, C. R. (2014). The effects of water flow and temperature on thermal regime around a culvert built on permafrost. Sciences in Cold and Arid Re- gions, 6(5): 415–422. Perla, R. (1978). Artificial release of avalanches in North America. Arctic and Alpine Research, 10(2): 235–240. Perl’shtein, G. Z. (1979). Water and thermal impact on frozen soils in North-East of USSR. Novosibirsk: Nauka. 232 p. [In Russian]. Perl’shtein G. Z. & Pavlenkov D. A. (2001). Natural freezing of tailings. Materials of the Second Conference of Russian Geocryologists. July 6–8, 2001, volume 4. Mos- cow University, Moscow: 215–221. [In Russian]. Perl’shtein, G. Z. & Savenko, L. P. (1977). Approximate calculation of distribution of heat source intensity in electric thawing of frozen ground. Proceedings of the All-Un- ion Research Institute of gold and rare metals, Magadan, 37: 156–160. [In Russian]. Perov, V. F. (1969). Block fields of the Khibiny Mountains. Biuletyn Peryglacjalny, 19: 381–387. Pers¸oiu, A., Onac, B. P., Wynn, J., Bojar, A.-V. & Holmgren, K. (2011). Stable isotope behaviour during cave ice formation by water freezing in Scarisoara ice cave, Romania. Journal of Geophysical Research, 116(D2). Peters, C. J. & Perry, R. (1981). The formation and control of trihalomethanes in water treatment processes. In: Smith, D. W. & Hrudey, S. E. (eds.). Design of water wastewater services for cold climate communities. Oxford. Pergamon Press: 103–121. Peterson, R. A. & Krantz, W. B. (2003). A mechanism for differential frost heave and its implications for patterned ground formation. Journal of Geology, 49: 69–80.

305 Список литературы

Peterson, R. A., Walker, D. A., Romanovsky, V. E., Knudson, J. A., Raynolds, M. K. & Krantz, W. B. (2003). A differential frost heave model: Cryoturbation-vegetation inter- actions. In: Phillips, M., Springman, S. M. & Arenson, L. U. (eds.). Permafrost. Pro- ceedings of the 8th International Conference on Permafrost. Lisse. A. A. Balkema Pub- lishers: 885–890. PetroChina Daqing Oilfield Engineering Company (2009). Report on analyses and numerical simulations of thermal and stress field of the buried pipeline in permafrost regions. Daqing. Petrochina Daqing Oilfield Engineering Company, Ltd. Petrone, K. C., Hinzman, L. D. & Boone, R. D. (2000). Nitrogen and carbon dynam- ics of storm runoff in three sub-arctic streams. In: Kane, D. L., (ed.). Proceedings of the AWRA Spring Speciality Conference, Water Resources in Extreme Environments, May 1–3, 2000. Anchorage, Alaska. American Water Resources Association: 167–172. Petryaev, A. & Morozova, A. (2013). Railroad bearing strength in the period of thaw- ing and methods of its enhancement. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(5): 548– 553. Pettapiece, W. W. (1974). A hummocky permafrost soil from the Subarctic of north- western Canada and some influences of fire. Canadian Journal of Soil Science, 54(4): 343–355. Pettapiece, W. W. (1975). Soils of the Subarctic in the lower Mackenzie Basin. Arc- tic, 28: 35–53. Pettibone, H. C. (1973). Stability of an underground room in frozen gravel. Pro- ceedings of the 2nd International Conference on Permafrost, Yakutsk, USSR. North American Contribution. Washington. National Academy of Sciences. Publication 1287: 699–706. Pettijohn, F. J. (1949). Sedimentary Rocks. New York, Harper and Brothers, Pub- lishers. 526 p. Petzold, D. E. & Rencz, A. N. (1975). The albedo of selected subarctic substrates. Arctic and Alpine Research, 7: 393–398. Péwé, T. L. (1954). Effect of permafrost on cultivated fields, Fairbanks area, Alaska. US Geological Survey, Bulletin 989-f. 351 p. Péwé, T. L. (1959). Sand-wedge polgyons (tesselations) in the McMurdo Sound Region, Antarctica — A progress report. American Journal of Science, 257: 545–552. Péwé, T. L. (1962). Ice wedges in permafrost, Lower Yukon River near Galena, Alaska. Biuletyn Peryglacjalny, 11: 65–76. Péwé, T. L. (1966). Ice wedges in Alaska — classification, distribution and signifi- cance. In: Proceedings of the 1st International Conference on Permafrost, Ottawa. Na- tional Academy of Science, National Research Council of Canada, Publication #1287: 76–81. Péwé, T. L. (1970a). Permafrost and vegetation on flood-plains of Sub-Arctic rivers (Alaska); A summary. In: Ecology of the Subarctic Regions, Paris, UNESCO: 141–142. Péwé, T. L. (1970b). Altiplanation terraces of early Quaternary age near Fairbanks, Alaska. Acta Geographica Ło˙ dziensia, 24: 357–363. Péwé, T. L. (1973a). Ice-wedge casts and past permafrost distribution in North America, Geoforum, 15: 15–26. Péwé, T. L. (1973b). Permafrost Conference in Siberia. Geotimes, 18(12): 23–26. Péwé, T. L. (1983a). Alpine permafrost in the contiguous United States: A review. Arctic and Alpine Research, 15(2):145–156. Péwé, T. L. (1983b). Geological hazards of the Fairbanks area, Alaska. Division of Geological and Geophysical Surveys, Fairbanks, Alaska, Special Report #15, 109 p.

306 Список литературы

Péwé, T. L., Schmidt, R. A. M. & Sloan, C. E. (1990). Permafrost and thermokarst: Geomorphic effects of subsurface water on landforms in cold regions. In: Hig- gins, C. G. and Coates, D. R. (eds.). Groundwater geomorphology: The role of subsur- face water in earth-surface processes and landforms. Geological Society of America Special Paper, 252: 211–218. Pierson, T. C. (1980). Erosion and deposition by debris flows at Mt. Thomas, North Canterbury, New Zealand. Earth Surface Processes and Landforms, 5: 227–247. Pihlainen, J. A. (1959). Pile construction in permafrost. American Society of Civil Engineers, Journal of Soil Mechanics, Foundation Division 85 (SM6) Part 1: 75–95. Pikylevich, L. D. (1963). On stages of frost processes and moisture variation in sea- sonally thawing ground. In: Frozen Ground Study. Moscow. Moscow University, Publi- cation 3: 158–167. [In Russian]. Ping, C. L., Bockheim, J. G., Kimble, J. M., Michaelson, G. J. & Walker, D. A. (1998). Characteristics of cryogenic soils along a latitudinal transect in Arctic Alaska. Journal of Geophysical Research, 103, #D22: 917–928. Pissart, A. (1963). Les trace de «pingos» du Pays du Galles (Grande Bretagne et du Plateau des Hautes Fagnes (Belgique). Zeitschrift für Geomorphologie, 10: 226– 236. [In French]. Pissart, A. (1967a). Les pingos de l’ile Prince Patrick (76 ºN–120 ºW). Annales, So- ciété Géologique de Belgique, 9: 189–217. [In French]. Pissart, A. (1967b). Les modalités de l’écoulement de l’eau sur l’isle Prince Patrick. Biuletyn Peryglacjalny, 16: 217–224. [In French]. Pissart, A. (1968). Les polygones des fente de gel de l’ile Prince Patrick (Arctique Canadien — 76 ºlat. N.). Biuletyn Periglacjalny, 17: 171–180. [In French]. Pissart, A. (1969). La mechanism périglaciaire dressant les pierres dans le sol. Re- sultats d’expériences. Academie de Science, Paris, Comptes Rendus 268: 3015–3017. [In French]. Pissart, A. (1970). Vitesse des mouvements de pierres dans des sols et sur les ver- sants périglaciaires au Chambeyron, (Basse Alpes). In: Macar, P. & Pissart, A. (eds.). Processus périglaciaires. Liège. Les Congrès et Colloques de l’Université De Liège 67: 295–321. [In French]. Pissart, A. (1972). Variations de volume de sols gelés submissant des fluctuations du temperature sous 0 ºC. Centre de Géomorphologie de Caen, Bulletin 13–14–15: 17–33. [In French]. Pissart, A. (1973a). Résultats d’expériences sur l’action du gel dans le sol. Builetyn Peryglacjalny, 23: 101–113. [In French]. Pissart, A. (1973b). L’origin des sols polygonaux et striés du Chamberon Bulletin de la Société Géographique de Liège, 9: 33–53. [In French]. Pissart, A. (1976). Sols à buttes cercles non-triés et sols striés non-triés de l’île de Banks (Canada, N. W.T.). Builetyn Peryglacjalny, 26: 275–285. [In French]. Pissart, A. (1977). Apparition et évolution des sola structuraux périglaciaires de haute montagne. Expériences de terrain au Chambeyron (Alpes, France). In: Poser, H. (ed.). Formen, formengesellschaften und Untergrenzen in den heutigen periglazi- alen Höhenstufen der Hochgebirge Europas und Afrikas zwischen Arctis und Äquator. Berich über en Symposium. Göttingen. Abhandlungen der Akademie der Wissenschaf- ten in Göttingen, Mathematisch-Physik Klasse, 31: 142–156. [In French]. Pissart, A. (1982). Déformations de cylinders de limon entourés de graviers sous l’action d’ alternances gel-dégel. Expéperiences sur l’origine des cryoturbations. Builetyn Periglacjalny, 29: 219–229. [In French].

307 Список литературы

Pissart, A. (1987). Les traces de pingos et de palses en Belgique et dans le monde. Géomorphologie pèriglaiaire. Textes des leçons de la Chaire Francqui belge. Univer- sité de Liège, Belgique: Rijksuniversiteit Ghent. Edition Laboratoire de Géomorpholo- gie et de Gèologie du Quaternaire: 45–53. [In French]. Pissart, A. (1990). Advances in periglacial geomorphology. Zeitschrift für Geomor- phologie, 79: 119–131. Pissart, A. (1992). Vertical movements of boulders in a subnival boulder pavement at 2800 m a.s.l. in the Alps (France). Permafrost and Periglacial Processes, 3: 203–208. Pissart, A. (2000a). Remnants of lithalsas of the Hautes Fagnes, Belgium: A sum- mary of present-day knowledge. Permafrost and Periglacial Processes, 11(4): 327– 355. Pissart, A. (2000b). Les traces de lithalses et de pingos connues dans le monde. Hautes Fagnes, 237: 16–25. [In French]. Pissart, A. (2002). Palsas, lithalsas and remnants of these periglacial mounds. A progress report. Progress in Physical Geography, 26(4): 605–621. Pissart, A. (2003). The remnants of Younger Dryas lithalsas on the Hautes Fagnes Plateau in Belgium and elsewhere in the world. Geomorphology, 52: 5–38. Pissart, A. (2010). Remnants of lithalsas on the Hautes Fagnes plateau (Belgium) are on weathered quartzitic rocks. Zeitschrift für Geomorphologie, 54(5): 1–15. Pissart, A., Calmels, F. & Wastians, C. (2011). The potential lateral growth of lithalsas. Quaternary Research, 75(2): 371–377. Pissart, A. & French, H. M. (1976). Pingo investigations, north-central Banks Island, Canadian Arctic. Canadian Journal of Earth Sciences, 13: 937–946. Pissart, A. & Gangloff, P. (1984). Les palses minerals et organiques de la vallé de l’Aveneau, près de Kuujjuaq, Québec. Géographie physique et Quaternaire, 38(3): 217–228. Pissart, A., Harris, S., Prick, A. & Van Vliet-Lanoë, B. (1998). La signification palé- oclimatique des lithalses (palses minerals). Biuletyn Peryglacjalny, 37: 141–145. [In French]. Pissart, A. & Lautridou, J. P. (1984). Variations de longueur de cylindres de pierre de Caen (calcaire bathonian) sous l’effect de sechage et d’humidification. Zeitschrift für Geomorphologie, 49: 111–116. [In French]. Platzer, K., Bartelt, P. & Jaedicke, C. (2007). Basal shear and normal stresses of dry and wet snow avalanches after a slope deviation. Cold Regions Science and Technol- ogy, 49: 11–25. Plug, L. J. & Werner, B. T. (2002). Non linear dynamics of ice-wedge networks and resulting sensitivity to severe cooling events. Nature, 417: 929–933. Pollard, W. (1998). The nature and origin of ground ice in the Herschel Island area, Yukon Territory. In: Permafrost, 7th International Conference Proceedings, Yellowknife. Collection Nordicana 55: 23–30. Pollard, W. & French, H. M. (1983). Seasonal frost mound occurrence, North Fork Pass, Ogilve Mountains, northern Yukon, Canada. In: Proceedings of the 4th Interna- tional Conference on Permafrost, Fairbanks. Washington. National Academy Press: 1000–1004. Pollard, W. & French, H. M. (1984). The groundwater hydraulics of seasonal frost mounds, northern Yukon. Canadian Journal of Earth Sciences, 21: 1073–1081. Pollard, W. & French, H. M. (1985). The internal structure and ice crystallography of seasonal frost mounds. Journal of Glaciology, 31: 157–162.

308 Список литературы

Ponomarev, V. D. & Khrustalev, L. N. (1980). Construction by the method of stabil- zing perennially frozen foundation soils. Proceedings of the 3rd International Confer- ence on Permafrost. English Translations, Part II. Ottawa. National Research Council of Canada: 283–296. Popescu, R., Onaca, A., Urdea, P. & Vaspremeanu-Stroe (2017). Spatial distribu- tion and main characteristics of alpine permafrost from Southern Carpathians, Roma- nia. In: Raˇdoane, M. & Vespremeanu (eds.). Landform dynamics and evolution in Ro- mania. Springer Geography. Chapter 6. DOI: 10.1007/978–3–319–32589–7_6. Popov, A. I. (1953). Specific features of lithogenesis in the alluvial plains under cold conditions. Izvestiya AN ESSR Series, Geography 2. [In Russian]. Popov, A. I. (1962). The origin and development of massive fossil ice. Issue II. Academy of Sciences of the USSR, V. A. Obruchev Institute of Permafrost Studies, Moscow. National Research Council of Canada, Technical Translation #1006: 5–24. Popov, A. I. (1965). Underground Ice. In: Underground Ice. Issue 1. 7th Interna- tional Congress on Quaternary (INQUA), USA. Moscow. Moscow University Press: 8: 7–39. [In Russian]. Popov, A. I. (1978a). Cryolithogenesis, the composition and structure of frozen rocks, and ground ice (the current state of the problem). Biuletyn Peryglacjalny, 27: 155–169. Popov, A. I. (1978b). Cryolithogenesis. Proceedings, U. S.S. R. Contribution, 2nd International Conference on Permafrost. Washington, D. C. National Academy of Sci- ences, 181–184. Popov, A. I., Gvozdetskiy, N. A., Chiksishev, A. G. & Kudelin, B. I. (1972). Karst in the USSR. In: Herak, M. and Stingfield, V. T. (eds.). Karst. Amsterdam, Elsevier: 355–416. Popov, A. I., Kachurin, S. P. & Grave, N. A. (1966). Features of the development of frozen geomorphology in northern Eurasia. Proceedings of the 1st International Con- ference on Permafrost. Ottawa. National Academy of Sciences-National Research Council of Canada, publication 1287: 181–185. Popov, A. I., Rosenbaum, G. E. & Tumel, N. V. (1985). Cryolithology. Moscow. Moscow State University Press. 238 p. [In Russian]. Porkhaev, G. V., Valershtein, R. L., Eroshenko, A. L., Mindich, A. L., Miren- burg, Y. S., Ponomurev, V. D. & Khrustalev, L. N. (1980). Construction by the method of stabilzing perennially frozen foundation soils. Proceedings of the 3rd International Conference on Permafrost. English Translations, Part II. Ottawa. National Research Council of Canada: 283–296. Porsild, A. E. (1945). The alpine flora of the east slope of the Mackenzie Mountains, Northwest Territories. National Museums of Canada Bulletin 101 (Biological series #30). Ottawa. Edmond Cloutier. Porsild, A. E. (1951). Botany of southeastern Yukon adjacent to the Canol Road. National Museums of Canada Bulletin 21 (Biological series #41). Ottawa. Queens Printer. Porter, S. C. (1966). Pleistocene geology of Anakturak Pak, Central Brooks Range, Alaska. Arctic Institute of North America, Technical Paper 18. 100 p. Porter, S. C., Ashol Singhvi, Zhisheng, A. & Zhongping, L. (2001). Luminescent age and palaoenvironmental implications of a Late Pleistocene ground wedge on the North- eastern Tibetan Plateau. Permafrost and Periglacial Processes, 12(2): 203–210. Portnov, A. Smith, A. J., Mienert, J., Cherkashov, G., Rekant, P., Semenov, P., Serov, P. & Vanshtein, B. (2013). Offshore permafrost decay and massive seabed

309 Список литературы

methane escape in water depths >20 m at the south Kara Sea shelf. Geophysical Re- search Letters, 40: 1–6. Doi: 10.1002/grl.50735. Poser, H. (1948). Boden-und klimaverhältnisse in Mittel-und Westeuropa während der Wümeiszeit. Erdkunde, 2: 53–68. [In German]. Potter, N. (1969). Rock glaciers and mass-wastage in the Galena Creek area, northern Absaroka Mountains. Unpublished Ph.D. thesis, University of Minnesota. 150 p. Potter, N. (1972). Ice-cored rock glacier, Galena Creek, northern Absaroka Mou- tains, Wyoming. Bulletin of the Geological Society of America, 83: 3025–3058. Potts, A. S. (1970). Frost action in Rocks: Some experimental data. Transactions of the Institute of British Geographers 49: 109–124. Prasad, D. & Heinke, G. W. (1981). Disposal and treatment of concentrated human wastes. In: Smith, D. W. and Hrudey, S. E. (eds.). Design of water and wastewater ser- vices for cold climate communities. Oxford. Pergamon Press: 125–135. Prest, V., Grant, D. R. & Rampton, V. N. (1968). Glacial map of Canada. Geological Survey of Canada Map 1253A. Price, L. W. (1970). Up-heaved blocks: A curious feature of instability in the tundra. Proceedings of the American Association of Geographers, 2: 106–110. Price, L. W. (1971). Vegetation, microtopography, and depth of active layer on dif- ferent exposures in Subarctic Tundra. Ecology, 52: 638–647. Price, L. W. (1973). Rates of mass wasting in the Ruby Range, Yukon Territory. Permafrost, 2nd International Conference, Yakutsk, USSR. North American Contribu- tion. Washington, D. C. National Academy of Sciences: 235–245. Price, L. W. (1991). Rates of mass wasting in the Ruby Range, Yukon Territory, Canada: a 20 year study. Arctic and Alpine Research, 23: 200–205. Price, L. W. (1968). Oriented lakes. In: Fairbridge, R. W., (Ed.). Encyclopedia of Geomorphology. New York. Reinholt Book Co.: 784–796. Price, P. B., Nagornov, O. V., Bay, R., Chirkin, D., He, Y., Miocinovic, P., Richards, A., Woschnagg, K., Koci, B. & Zagorodnov, V. (2002). Temperature profile for glacial ice at the South Pole: Implications for life in a nearby subglacial lake. Proceedings of the National Academy of Sciences, 99(12): 7844–7847. Prick, A. (2003). Rock weathering and rock fall in an arctic environment, Longyear- byen, Svalbard. In: Phillips, M., Springman, S. M. and Arenson, L. U. (eds.). Perma- frost, Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost. Lisse. Swets and Zeitlinger: 907–912. Prick, A., Pissart, A. & Ozouf, J.-C. (1993). Variations dilatométriques de cylinders de roche calcaires sibissant des cycles de gel-dégel. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 4: 1–15. [In French]. Priesnitz, K. (1988). Cryoplanation. In: Clark, M. J., (Ed.). Advances in Periglacial Geomorphology. Chichester. Wiley and Sons: 49–67. Priesnitz, K. & Schunke, E. (1983a). Meeting and Field Trip of the IGU Commission «The significance of periglacial phenomena» in Iceland, 22nd August–2nd September, 1982. Reykjavik. 39 p. Priesnitz, K. & Schunke, E. (1983b). Periglaciale pediplanation in der Kanadischen Kordillere. In: Poser, H. and Schunke, E. (eds.). Mesoformen des reliefs im heutigen Periglacialraum. Abhandlungen Akademie Wissenschaften in Göttingen, Math.-Phys. Klasse 35: 266–280. [In German].

310 Список литературы

Priesnitz, K. & Schunke, E. (2002). The fluvial morphodynamics of two small per- mafrost drainage basins, northwestern Canada. Permafrost and Periglacial Processes, 13(3): 207–217. Protz, R., Ross, G. J., Martini, I. P. & Terasmae, J. (1984). Rate of podzolic soil for- mation near Hudson Bay, Ontario. Canadian Journal of Earth Science, 64(1): 31–49. Psenner R. & Sattler B. (1998). Life at the freezing point. Science, 280: 2073–2074. Pufahl, D. E. (1976). The behaviour of thawing slopes in permafrost. Unpublished Ph.D. thesis, Department of Civil Engineering, University of Alberta, 345 p. Pufahl, D. E. & Morgenstern, N. R. (1979). Stabilization of planar landslides in per- mafrost. Canadian Geotechnical Journal, 16: 734–747. Pufahl, D. E., Morgenstern, N. R. & Roggensack, W. D. (1974). Observations on recent highway cuts in permafrost. Environmental-Social Program, Northern Pipe- lines, Task Force on Northern Oil Development, Report 74–32. 53 p. Pullman, E. R., Jorgenson, M. T. & Shur, Y. (2007). Thaw settlement in soils of the Arctic Coastal Plain, Alaska. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 39: 468–476. Puskeppeleit M., Quintern L. E., El Naggar, S., Schott, J. U., Eschweiler, U., Hor- neck, G. & Bücker, H. (1992). Long-term dosimetry of solar UV radiation in Antarctica with spores of Bacillus subtilis. Applied Environmental Microbiology, 58: 2355–2359. Pylkkänen, K. & Nurmikolu, A. (2011). Frost susceptibility of railway subballast ma- terials. Proceedings of the International Heavy Haul Association Conference, IHHA 2011, Calgary. Pylkkänen, K., Luomala, H., Guthrie, W. S. & Nurmikolu, A. (2012). Real-time in-situ monitoring of frost depth, seasonal frost heave, and moisture in track structures. Proceedings of the 15th International Conference on Cold Regions Engi- neering. Québec, Canada. Puzakov, N. A. (1960). Water-heat regime of roadway beds. M.: Avtotransizdat. [In Russian]. Qian, J., Liu, H. J., Yu, Q. H., et al. (2009). Permafrost engineering geological char- acteristic and discussion of route selection in Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Engi- neering Geology, 17(4): 508–515. Qin, Y. (2009). Estimate of the permafrost degradation at Muli coalfield, Qinghai- Tibet Plateau. Cold Regions Engineering, 2009: 162–171. Doi: 10.1061/41072(359)19 Rabassa, J., Coronato, A. & Salemme, M. (2005). Chronology of the Late Cenozoic Patagonian Glaciations and their correlation with biostratigraphic units in the Pampean region (Argentina). Journal of South American Earth Sciences, 20(1–2): 363–379. Rabassa, J. (2008). The Late Cenozoic of Patagonia and Tierra del Fuego. Devel- opments in Quaternary Science, 11: 151–204. Rachold, V., Bolshiyanov, D., Grigorev, M., Hubberten, H.-W., Junker, R., Kunitsky, V., Merker, F., Overdum, P. & Schneider, W. (2007). Near-shore Arctic subsea perma- frost in transition. Eos, Transactions of the American Geophysical Union, 88(13): 149. Doi: 10.1029/2007EO130001 Radd, F. J. & Oertle, D. H. (1973). Experimental pressure studies of frost heaving mechanisms and the growth-fusion behavior of ice. Proceedings of the 2nd Interna- tional Conference on Permafrost, Yakutsk, USSR. North American Contribution. Wash- ington, National Academy of Sciences: 377–384. Radforth, J. R. (1972). Analysis of disturbance effects of operation of off-road vehi- cles on tundra. Department of Indian Affairs and Northern Development. Arctic Land Use Research Program 72–73–12. Railton, J. B. & Sparling, J. H. (1973). Preliminary studies on the ecology of palsa mounds in northern Ontario. Canadian Journal of Botany, 51: 1037–1044.

311 Список литературы

Rampton, V. N. (1974). The influence of ground ice and thermokarst upon the geo- morphology of the Mackenzie-Beaufort region. In Fahey, B. D. and Thompson, R. D., (eds.). Research in Polar and Alpine Geomorphology. Proceedings of the 3rd Guelph Symposium on Geomorphology. Norwich. Geobooks, 43–59. Rampton, V. N. & Walcott, R. I. (1974). Gravity profiles across ice-cored topogra- phy. Canadian Journal of Earth Sciences, 11: 110–122. Ran, Y., Li, X., Cheng, G., Zhang, T., Wu, Q., Jin, H. & Jin, R. (2012). Distribution of permafrost in China: An overview of existing permafrost maps. Permafrost and Per- iglacial Processes, 23: 322–333. Rangecroft, S., Harrison, S., Anderson, K., Magrath, J., Castel, A. P. & Pacheco, P. (2014). A first rock glacier inventory for the Bolivian Andes. Permafrost and Periglacial Processes, 25(4): 333–342. Rapp, A. (1959). Avalanche boulder tongues in Lappland. Geografiska Annaler, 41: 34–38. Rapp, A. (1960a). Recent development of mountain slopes in Kärkevagge and surroundings, northern Sweden. Geografiska Annaler, 42: 71–200. Rapp, A. (1960b). Talus slopes and mountain walls at Tempelfjorden, Spitzbergen. Norsk Polarinstitutt Skrifter, 119. 96 p. Rapp. A. (1960c). Talus slopes and mountain walls at Tempelfjorden, Spitzbergen. Thesis, Meddelanden Uppsala Universitets Geografiska Institution, 158A: 71–200. Rapp, A. (1967). Pleistocene activity and Holocene stability of hillslopes, with ex- amples from Scandinavia and Pennsylvania. Les Congrès et Colloques de L’Université de Liège 40: 229–244. Rapp, A. (1985). Extreme rainfall and rapid snowmelt as causes of mass movements in high latitude mountains. In: Church, M. and Slaymaker, O., (eds.). Field and theory: Lectures in Geocryology. Vancouver. University of British Columbia Press: 35–56. Rapp, A. (1995). Slush-avalanches in the Abisko area in May to June, 1995. From the Vale of Tears to Illumination Mountain. Svensk Geografisk Arsbok, 71: 100–107. Rapp, A. & Åkermann, H. J. (1993). Slope processes and climate in the Abisko Mountains, northern Sweden. In: Frenzel, B. (ed). Solifluction and climate variation in the Holocene. Stuttgart. Gustav Fisher Verlag: 163–177. Rapp, A. & Rudberg, S. (1964). Studies on periglacial phenomena in Scandinavia 1960–1963. Biuletyn Peryglacjalny, 14: 79–81. Rauser, C. L., Mueller, L. D. & Rose, M. R. (2005). Evolution of late life. Ageing Re- search Revue, 5: 14–32. Ray, R. J., Krantz, W. B., Caine, T. N. & Gunn, R. D. (1983a). A mathematical model for patterned ground sorted polygons and stripes and underwater polygons. Pro- ceedings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks, Alaska. Wash- ington, D. C., National Academy Press, 1036–1041. Ray, R. J., Krantz, W. B., Caine, T. N. & Gunn, R. D. (1983b). A model for sorted patterned ground regularity. Journal of Glaciology, 29: 317–337. Raymo, M. E. (1992). Global climate change: a three million year perspective. In: Kukla, G. J. and Went, E. (eds.). Start of a glacial. NATO ASI Series, Series 1. Global Environmental Change, 3: 207–223. Raynolds, M. K., Walker, D. A., Munger, C. A., Vonlanthen, C. M., & Kade, A. N. (2008). A map analysis of patterned-ground along a North American Arctic Transect. Journal of Geophysical Research, 113., G03S03. doi: 10.1029/2007JG000512. Razaqpur, A. G. & Wang, D. (1996). Frost-induced deformations and stresses in pipelines. International Journal of Pressure Ves. and Piping, 69: 105–118.

312 Список литературы

Rea, B. R., Whalley, W. B., Rainey, M. M. & Gordon, J. E. (1996). Blockfields, old or new? Evidence and implications from some plateaus in northern Norway. Geomor- phology, 15: 109–121. Red, M., Pulina, J. B., & Trzcinski, Ju. (1996). Guide des terrains Karstiques choisis de la Siberie Orientale et de l’Oural. Sosnowjec, Universitete de Silisie. 126 p. [In French]. Reed, R. E. (1966). Refrigeration of a pipe pile by air circulation. U. S. Army, Cold Regions Research and Engineering, Laboratory Technical Report #156. 19 p. Reedyk, S., Woo, M.-K. & Prowse, T. (1995). Contribution of ice ablation to stream- flow in a discontinuous permafrost area. Canadian Journal of Earth Sciences, 32(1): 13–20. Refsdal, G. (1987). Frost protection of road pavements. Oslo. Norwegian Commit- tee on Permafrost. Frost action and Soils, 26: 3–19. Reger, R. D. & Péwé, T. L. (1976). Cryoplanation terraces; indicators of a perma- frost environment. Quaternary Research, 6: 99–109. Reid, J. R. & Nesje, A (1988). A giant ploughing block, Finse, Southern Norway. Geografiska Annaler, 70A: 27–33. Reid, R. L., Tennant, J. S. & Childs, K. W. (1975). The modelling of a thermosy- phon type permafrost protection device. American Society of Mechanical Engineering, Journal of Heat Transfer, August: 382–386. Reimnitz, E., Graves, S. M. & Barnes, P. W. (1988). Beaufort Sea coastal erosion, sediment flux, shoreline evolution, and the erosional shelf profile, Map 1–1881-G, p. 22. Reston, Virginia. U. S. Geological Survey. Reimnitz, E., Barnes, P. W. & Harper, J. R. (1990). A review of beach nourishment from ice transport of shoreface material, Beaufort Sea, Alaska. Journal of Coastal Re- search, 6: 439–470. Rekant, P. & Vasilev, A. (2011). Distribution of subsea permafrost at the Kara Sea shelf. The Earth Cryosphere, 15(4): 69–72. Remizov, V. V., Lanchakov, G. A., Chigir, V. G., Khrenov, N. N., Yegurtsov, S. A. & Samoylova, V. V. (1997). Technogenic frost heave and ground settlement on the rights- of-way of northern pipelines: practical results. Gas Industry, 11: 17–20. [In Russian]. Rempel, A. W., Wettlaufer, J. S. & Worster, M. G. (2004). Premelting dynamics in a continuum model of frost heave. Journal of Fluid Mechanics, 498: 227–244. Retallack, G. J. (2001). A 300-million year record of atmospheric carbon dioxide from fossil plant cuticles. Nature, 411: 287–290. RICGDR (1975). Permafrost. Research Institute of Glaciology, Cryopedology and Desert Research, Acadaemica Sinica, Lanzhou, China. Technical Translation #2006, The Canada Institute for Scientific and Technical Information, National Research Coun- cil of Canada, 1981. 146 p. Richter, H., Haase, G. & Barthel, H. (1963). Die Goletzterrassen. Petermanns Ge- ographische Mitteilungen, 107: 183–192. [In German]. Rieger, S. (1983). Soils of the Cold Regions. New York, Academic Press. 230 p. Rieke, R., Vinson, T. S. & Mageau, D. W. (1983). The role of specific surface area and related index properties in the frost heave susceptibility of soils. In: Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks, Alaska 1066–1071. Rilo, I. P., Dolgikh, G. M., & Blasov, V. F. (2013). New soil thermal stabilization sys- tems for building fundamentals in permafrost regions. Sciences in Cold and Arid Re- gions, 5(4): 387–392. Rio Tinto (2009). Diavik Diamond Mine Factbook. Pdf from diavik.ca website.

313 Список литературы

Ripmeester, J. A., Tse, J. S., Ratcliffe, C. I. & Powell, B. M. (1987). A new clathrate structure. Nature, 325: 135–136. Riseborough, D. W., Williams, P. J. & Smith, M. W. (1993). Pipelines buried in freezing ground: A comparison of two ground-thermal conditions. In: Yoon, M., Mur- ray, A. and Thygesen, J. (eds.). Proceedings of the 12th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. Book G00681. American Society of Mechanical Engineers: 187–193. Robin, G. de Q. (1972). Polar ice sheets: A review. Polar Record, 100: 5–22. Robinson, R. S. & Johnsson, M. J. (1997). Chemical and physical weathering of flu- vial sands in an arctic environment: Sands of the Sagavanirktok River, North Slope, Alaska. Journal of Sedimentary Research, 67(3): 560–570. Robinson, S. D. & Pollard, W. H. (1998). Massive ground ice within Eureka Sound bedrock, Ellesmere Island, Canada. In: Permafrost, 7th International Conference Pro- ceedings, Yellowknife. Collection Nordicana, 55: 949–954. Robjent, L. & Dosh, W. (2009). Warm-mix asphalt for rural county roads. In: Pro- ceedings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering. Reston, Virginia. Amer- ican Society of Civil Engineers: 438–454. Rockie, W. A. (1942). Pitting on Alaskan farms: a new erosion problem. Geograph- ical Review, 32: 128–134. Roggensack, W. D. & Morgenstern, N. R. (1978). Direct shear tests on natural fine- grained permafrost soils. Proceedings of the 3rd International Conference on Perma- frost, Edmonton, Alberta. Ottawa. National Research Council of Canada: 728–735. Rogers, J., Allard, M., Sarrazin, D., L’Hérault, E., Doré, G. & Guimond, A. (2015). Evaluating the use of distributed temperature sensing for permafrost monitoring in Sal- luit, Nunavik. In: Compendium of selected papers, GEOQuébec 2015. Transport Can- ada: 93–98. Rognon, P. (1967). Le massif de l’Atouko et ses bordures. Paris. Etude géomor- phologique. Etude du Centre National de la Recherche Scientifique. 559 p. [In French]. Rogov, V. V. (1987). The role of gas-liquid inclusions in mechanism of cryogenic disintegration of quartz. Vestnik, Moscow State University, Geography, 3: 81–85. [In Russian]. Rohne, R. J. & Lebens, M. A. (2009). Subgrade temperature and freezing cycle in pervious pavements. In: Proceedings of the 14th in shallow on Cold Regions Engi- neering. Reston, Virginia. American Society of Civil Engineers: 429–437. Rokos S. I., Kostin, D. A. & Dlugach, A. G. (2001). Free gas and permafrost sedi- ments of the Pechora and Kara inner shelves. In: Sedimentological processes an the evolution of marine systems in oceanic periglacial conditions. KNC RAN. Apatity Book 1: 40–51. [In Russian]. Roland, J. C., Jones, C. E., Altmann, G., et al. (2010). Arctic landscapes in transi- tion: Responses to thawing permafrost. Eos, 91(26): 229–331. Romanovsky, N. N. (1973). Regularities in formation of frost-fissures and develop- ment of frost-fissure polygons. Biuletyn Peryglacjalny, 23: 237–277. Romanovsky, N. N. (1974). Development principles of the polygonal-wedge micro- relief. Moscow University Geology Bulletin, 29(5): 67–78. [In Russian]. Romanovsky, N. N. (1976). The scheme of correlation of polygonal wedge struc- tures. Biuletyn Peryglacjalny, 26: 287–294. Romanovsky, N. N. (1977). Formation of polygon wedge structures. Novosibirsk Iz- datelstov ‘Nauka’. Akademie Nauk SSR, Sibirskoye Otdeliniye: 215 p. [In Russian].

314 Список литературы

Romanovsky, N. N. (1985). Distribution of recently active ice and soil wedges in the USSR. In: Church, M. and Slaymaker, O. (eds). Field and theory: Lectures in geocryol- ogy. Vancouver. University of British Columbia Press: 154–165. Romanovsky, N. N. (1993). Fundamentals of the cryogenesis of the Lithosphere. Moscow. Moscow University Press. 336 p. [In Russian]. Romanovsky, N. N., Afanasenko, V. E. & Koreisha, M. M. (1978). Long term dy- namics of groundwater icings. Proceedings of the 3rd International Conference on Per- mafrost, Edmonton, Alberta. Vol.1, Part 1., English translations of 26 of the Soviet pa- pers. Ottawa. National Research Council of Canada: 195–207. Romanovsky, N. N. & Hubberton, H. W. (2001a). Permafrost formation and evolu- tion on shelf and lowlands (on the example of Laptev Sea). Izvestiya Academii Nauk Seriya Geograficheskaya, 3: 15–28. Romanovsky, N. N. & Hubberton, H. W. (2001). Results of permafrost modeling of the lowlands and shelf of the Laptev Sea region, Russia. Permafrost and Periglacial Processes, 12: 191–202. Romanovsky, N. N., Hubberton, H. W., Gavrilov, A. V., Eliseeva, A. & Tipenko, G. (2005). Offshore permafrost and gas hydrate stability zone on the shelf of East Siberian Seas. Geo-Marine Letters 25: 167–182. Romanovsky, N. N., Hubberton, H. W., Gavrilov, A. V., Tumskoy, V. E. & Kho- lodov, A. I. (2004). Permafrost of the east Siberian shelf and coastal lowlands. Quater- nary Science Reviews, 23: 1359–1369. Romanovsky, N. N., Hubberton, H. W., Gavrilov, A. V., Tumskoy, V. E., Tipenko, G., Grigoreiev, M. & Siegert, C. (2000). Thermokarst and land-ocean interactions, Lap- tev Sea region, Russia. Permafrost and Periglacial Processes, 11: 137–152. Romanovsky, N. N. & Tyurin, A. I. (1983). Rock stream deserption. Proceedings of the 4th International Permafrost Conference. Washington, D. C. National Academy Press: 1078–1082. Romanovsky, N. N. & Tyurin, A. I. (1986). Kurums. Biuletyn Peryglacjalny, 31: 249– 259. Romanovsky, N. N., Tyurin, A. I. & Sergeev, D. O. (1989). Kurums of Bald-Moun- tain belt. Novosobirsk. Nauka. [In Russian]. Romanovsky, V. & Cailleux, A. (1942). Sols polygonaux et fentes de desiccation. Bulletin de la Société Géologique Française, 5th série, 12(7–8–9): 321–327. [In French]. Romanovsky, V., Jafarov, E., Genet, H., McGuire, D. & Marchenko, S. S. (2011). Fire and Permafrost. FRI-0850_VRomanovsky.pdf (accessed on 30th March, 2013). Romanovsky, V. E., Cable, W. L., Kholohov, A. L., et al. (2014). Changes in perma- frost and active layer thickness due to climate in Prudhoe Bay region and North Slope, Alaska. www. geobotany.uaf.sdu/library/posters/Romanovsky/2014_OttawaAC2014_ pas20141205pdf. Accesses on May 5, 2016. Römkens, M. J. M. (1969). Migration of mineral particles in ice with a temperature gradient. Unpublished Ph.D. thesis, Cornell University. 109 p. Römkens, M. J. M. & Miller, R. D. (1973). Migration of mineral particles in ice with a temperature gradient. Journal of Colloid and Interface Science, 42: 103–111. Rook, J. J. (1974). Formation of haloforms during chlorination of natural waters. Journal of Water Treatment Exam., 23: 234–243. Roscow, J. (1977). 800 miles to Valdez. New York. Prentice-Hall Inc. 277 p. Roseen, R. M., Ballestero, T. P., Houle, K. M., Briggs, J. F. & Houle, J. J. (2009). Pervious concrete and porous asphaltic pavements performance for stormwater man- agement in Northern Climates. In: Proceedings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering, Duluth. Reston, Virginia. American Society of Civil Engineers: 311–327.

315 Список литературы

Rosen, Y. (2014). Experiment finds wicking fabric battles «frost boils» on Dalton Highway. Alaska Despatch, April 9th, 2014. Rosendahl, G. P. (1981). Alternative strategies used in Greenland. In: Smith, D. W. & Hrudey, S. E. (eds.). Design of waste water services for cold climate communities. Oxford. Pergamon Press: 3–16. Ross, N. (2006). A re-evaluation of the origins of Late Quaternary ramparted de- pressions in Wales. Unpublished Ph.D. thesis, School of Earth, Ocean and Planetary Sciences, Cardiff University. 424 p. UMI U584973, published on microfilm, 2013. Rothschild, L. J. & Mancinelli, R. L. (2001). Life in extreme environments. Nature, 409: 1092–1101. Rouse, W. R. (1976). Microclimatic changes accompanying burning in subarctic woodland. Arctic and Alpine Research, 8(4): 291–304. Rouse, W. R. & Kershaw, K. A. (1971). The effects of burning on heat and water regimes of lichen-dominated Subarctic surfaces. Journal of Arctic and Alpine Re- search, 3: 291–304. Rowley, R. K., Watson, G. H. & Ladanyi, B. (1973). Vertical and lateral pile load tests in permafrost. Proceedings of the 2nd International Permafrost conference, Ya- kutsk, USSR. North American Contribution. Washington, D. C. National Academy of Sciences: 712–721. Rowley, R. K., Watson, G. H. & Ladanyi, B. (1975). Prediction of pipe performance in permafrost under lateral load. Canadian Geotechnical Journal, 12: 510–523. Roy-Leveillee, P. & Burn, C. R. (2015). Geometry of oriented lakes in Old Crow Flats, northern Yukon. GeoQuébec 2015 #284. Royer, D. L., Berner, R. A., Montañez, I. P., Tabor, N. J. & Beerling, D. J. (2004). CO2 as a primary driver of Phanerozoic climate. GSA Today, 14(3): 4–10. Rozenbaum, G. Z. (1987). Mechanism of syngenetic growth of ice-wedges in allu- vial deposits. In: Cryogenic processes. Moscow. Moscow University Press: 4–28. [In Russian]. Ruddiman, W. F., Raymo, M. E. & McIntyre, A. (1986). Matuyma 41,000-year cy- cles. Earth and Planetary Science Letters, 80: 117–129. Ruddiman, W. F. (2001). Earth’s climate: Past and future. New York. W. H. Free- man and Sons. Rudram, A. K. (1994). The influence of periglacial processes on the stability of shallow slopes. Unpublished M.Sc. dissertation, School of Engineering, Uni- versity of Wales, Cardiff. Ruuhijärvi, R. (1960). U˝ ber die regionaleinteilung der nord-finnischen Moore. An- nales Botanici Societatisoologicae Botanicae Fennicae «Vanamo», 31:1. [In German]. Rybkin, V. V., Nastchik, N. P. & Marcul, R. V. (2013). Stability of the continuous weld rail track on the concrete sleepers on the curves with radius R < / 300 m. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(5): 654–658. Sadovsky, A. V. & Dorman, Y. A. (1981). The artificial freezing and cooling of soils at engineering sites. Engineering Geology, 18(1–4): 327–331. Saemundsson, T., Arnalds, O., Kneisel, C., Johnsson, H. P. & Decaulne, A. (2012). The Orravatnsrustir palsa site in Central Iceland — Palsas in an Aeolian sedimentation environment. Geomorphologie, 167–168: 13–20. Salt, K. E. & Ballantyne, C. K. (1997). The structure and sedimentology of relict ta- lus, Knockan, Assynt, N. W. Scotland. Scottish Geographical Magazine, 113: 82–89. Salukov, V. V., Kolotovsky, A. H., Teplinsky, Y. A. & Kuzbojev, A. S. (2000). Pre- disposition of pipes of the large diameter to stress — corrosion destructions. Gas In- dustry, 12: 44–46. [In Russian].

316 Список литературы

Salvigsen, O. & Elgersma, A. (1985). Large-scale karst features and open taliks at Vardeborsletta, Outer Isfjorden, Svalbard. Polar Research, 3: 145–153. Samson, H. (1974). Évolution di pergelisol en milieu tourbeux en relation avec le dynamism de la vegetation, golfe de Richmond, Nouveau-Québec. Unpublished M.Sc. thesis. Univertsité Laval, Québec. 158 p. [In French]. Sanders, D., Widera, L. & Osterman, M. (2014). Two-layer scree/snow-avalanche triggered by rockfall (Eastern Alps): Significance for sedimentology of scree slopes. Sedimentology, 61: 996–1030. Sanger, F. J. (1969). Foundation of structures in cold regions. U. S. Army, Cold Re- gions Research and Engineering Laboratory. Monograph #M111-C4. 91 p. Sannel, A. B. K., Hugelius, G., Jansson, P. & Kuhry, P. (2016). Permafrost warming in a Subarctic Peatland — which meteorological controls are most important? Perma- frost and Periglacial Processes, 27(2): 177–188. Sass, O. (2006). Determination of the internal structure of alpine talus deposits using different geophysical methods (Lechtaler Alps, Austria). Geomorphology, 80: 45–58. Sass, O. & Krautblatter, M. (2007). Debris flow-dominated and rockfall dominated talus slopes: Genetic models derived from GPR measurements. Geomorphology, 86: 176–192. Sassen, R. & MacDonald, I. R. (1994). Evidence for structure H hydrate, Gulf of Mexico continental slope. Organic Geochemistry, 22: 1029–1032. Satake, K. (1977). Disappearance of puddle water during night with growth of ice needles and its reappearance by day. Nature, 265: 519–520. Saunders, R. J. (1989). Relationships between soil parameters and wheel ditching production rates in permafrost. M. Eng. Thesis, University of Alberta, Edmonton. Saveliev, B. A. (1963). Structure, content and properties of ice cover of sea and fresh water bodies. Moscow. Moscow State University Press. 541 p. [In Russian]. Saveliev, V. S. (1962a). Solifluktsa. Vechnaya Merzlota Chukotka. Trudy Sev-vost. Kompl. Nauch. Issled. Instituta Volume 10. [In Russian]. Saveliev, V. S. (1962b). Sklonovye processy na Chukotke I ikh vozdeistviye na in- zhenernye sooruzheniya. Fondy Instituta Merzlotovedeniya, Akademiya Nauk SSSR. [In Russian]. Sayles, F. H. (1984). Design and performance of water-retaining embankments in permafrost. Proceedings of the 4th International Conference On Permafrost, Fair- banks, Alaska. Final Proceedings: 31–42. Sayles, F. H. (1987). Embankment dams on permafrost. U. S. Army Corps of Engi- neers Special Report 87–11. 109 p. Scapozza, C., Lambiel, C., Baron, L., Marescot, L. & Reunard, E. (2011). Internal structure and permafrost distribution in two alpine periglacial talus slopes, Valais, Swiss Alps. Geomorphology, 132: 208–221. Schaefer, J. M., Shlubchter, C., Wieler, R., Ivy-Ochs, S., Kubik, P, Marchant, D., Korschinek, G., Kine, K., Herzog, G. & Serefiddin, F. (1995). News of the oldest ice on Earth buried in Antarctica, and a new cosmogenic tool. Geochimica et Cosmo- chimica Acta Supplement, 69, Supplement 1 (Goldschmidt Conference Abstracts 2005, A164). Schaerer, P. A. (1962). Planning avalanche defence works for the Trans-Canada Highway at Rogers Pass, B. C. Engineering Journal, 45(3): 31–38. Schaerer, P. A. (1972). Terrain and vegetation of snow avalanche sites at Rogers Pass, British Columbia. In: Slaymaker, O. & McPherson, H. J., (eds.). Mountain Geo- morphology. Vancouver. Tantalus Research Press. 274 p. Chapter 5–3: 215–222.

317 Список литературы

Schirrmeister, L., Siegert, K. & Kuntsky, V. (2002). Quaternary ice-rich permafrost sequences as a paleoenvironmental archive for the Laptev Sea Region in northern Si- beria. International Journal of Earth Sciences, 91(1): 154–167. Schmertmann, J. H. & Taylor, R. S. (1965). Quantitative data from a patterned ground site over permafrost. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering La- boratory Research Report #96. Schmid, J. (1955). Der bodenfrost als morphologischer factor. Hiedelburg. Dr. Al- fred Hüthig Verlag. 144 p. [In German]. Schofield, R. K. (1935). The pf of water in soil. Transactions of the Third Interna- tional Congress on Soil Science, Oxford, Great Britain 2: 37–48. Schubert, D. H. & Heintzman, T. (1994). Tundra ponds as natural wastewater treat- ment and disposal facilities in rural Alaska. Proceedings of the 7th National Symposium on Individual and small community sewage systems, Atlanta, Georgia. Schumacher, B. A. (2002). Methods for the determination of total organic carbon (TOC) in soils and sediments. Ecological Risk Assessment Support center, Office of Research and Development, US. Environmental Protection Agency, NCEA-C-1282. EMASC-001. 23 p. Schunke, E. (1973). Palsen und kryokarst in Zentral Island. Nachr. Wissenschaften Göttingen, Matematische-Phys. Klasse, 2: 65–102. [In German]. Schunke, E. (1975). Die periglazialerscheinungen Islands in abhängigkeit von Klima und Substrat. Academie Wiss. Göttingen Abhandlungen, Mathematische-Phys. Kl. Folge, 30(3): 273 p. [In German]. Schunke, E. (1977a). Zur Okologie der Thufur Islands. Ber. A. d Forschungsstelle «Nedri As», 26. Hveragerdi, Iceland. 69 p. [In German]. Schunke, E. (1977b). Zur genese der Thufur Islands und Ost-Grönlands. Erdkunde, 31: 279–287. [In German]. Schunke, E. (1977c). The ecology of thufurs in Iceland. Berichte ans der for- schurgestelle Nedri As, Hveragerdi (Iceland), 26: 39–69. Schunke. E. (1981). Zur kryogenen Bodendynamik der arktischen Tundren Nordamerikas und Nordeuropas. Polarforschung, 51: 161–174. [In German]. Schunke, E. & Tarnocai, S. C. (1988). Earth hummocks (Thufur). In: Clark, M. J. (ed.). Advances in Periglacial Geomorphology. New York. Wiley and Sons. Chapter 10: 231–245. Scotter, G. W. & Zoltai, S. C. (1982). Earth hummocks in the Sunshine Area of the Rocky Mountains, Alberta and British Columbia. Arctic, 35(3): 411–416. Sedih, A. D. (1993). Losses of gas on objects of main transport. Manuscript, IRC Gasprom. 47 p. [In Russian]. Sedykh, A. D. & Khrenov, N. N. (1999). Current safety problems on operational gas pipelines in northwest Siberia. Oil and Gas Construction, 1: 58–61. [In Russian]. Sekretov, S. (1999). Euasian Basin — Laptev Sea geodynamic system: Tectonic and structural evolution. Polarforschung, 69: 51–54. Selby, M. J. (1971). Salt weathering of landforms, and an Antarctic example. Pro- ceedings, 6th Geography Conference, New Zealand Geographical Society, Christ- church: 30–35. Seligman, B. J. (1998). Key factors influencing the reliability of trunk gas pipelines in the Western Siberian North. Unpublished Ph.D. thesis, University of Cambridge, England. Seligman, B. J. (2000). Long-term variability of pipeline-permafrost interactions in north-west Siberia. Permafrost and Periglacial Processes, 11: 5–22.

318 Список литературы

Selker, J. S., van de Giessen, N., Westhoff, M., Lexenburg, W. & Parlange, M. B. (2006). Fibre optics opens window on stream dynamics. Geophysical Research Letters, 33 (L24401): 1–4. Sellman, P. V., Brown, J., Lewellen, R. I., McKim, H. & Merry, C. (1975). The clas- sification and geomorphic implications of thaw lakes on the Arctic Coastal Plain, Alaska. US Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory Research, Han- over, New Hampshire. Report 334. Semmel, A. (1969). Verwitterungs-und abtrgungserscheinungen in rezentum peri- glazialgebieten (Lappland und Spitzbergen). Würzburger Geographische Arbeiten, 26. 82 p. [In German]. Senneset, K. (2000). Proceedings, International Workshop on Permafrost Engineer- ing, Longyearbyen, Svalbard, Norway, 18–21 June, 2000. Norwegian University of Sci- ence and Technology (NTNU)/The University Courses on Svalbard (UNIS). 327 p. Seppälä, M. (1971). Evolution of eolian relief of the Kaamasjoki-Kiellajoki river ba- sin in Finnish Lapland. Fennia, 104: 88 p. Seppälä, M. (1972). The term «palsa». Zeitschrift für Geomorphologie N.F., 16: 463. Seppälä, M. (1982). An experimental study of the formation of palsas. In: Proceed- ings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary. Ottawa, National Research Council: 36–42. Seppälä, M. (1986). On the origin of palsas. Geografiska Annaler, 68A: 141–147. Seppälä, M. (1988). Palsas and related forms. In: Clark, M. J., (ed.). Advances in Periglacial Geomorphology. Chichester. Wiley and Sons: 247–278. Seppälä, M. (1993). Surface abrasion of palsas by wind action in Finnish Lapland. Geomorphology, 52: 141–148. Seppälä, M. (1994). Snow depth controls palsa growth. Permafrost and Perglacial Processes, 5(4): 283–288. Seppälä, M. (2004). Wind as a geomorphic agent in cold climates. Cambridge. Cambridge University Press. Seppälä, M. (2005a). Frost heave on earth hummocks (pounus) in Finnish Lapland. Norsk Geografisk Tidsskrift, 59(2): 171–176. Seppälä, M. (2005b). Dating palsas. In: Ojala, A. K. (Ed.). Quaternary studies in the northern and Arctic regions of Finland. Geological Survey of Finland, Special Paper 40: 79–84. Seppälä, M. (2006). Palsa mires in Finland. The Finnish Environment, 23: 155–162. Sergeev, G. B. & Batyuk, B. A. (1978). Cryochemistry. Moscow. [In Russian]. Serrano, E. & López-Martinez, J. (1998). Caracterización y distribucion de las for- mas y los procesos periglaciares en las Islas Shetland del Sur (Antártida). In: Órtiz, A. G., Franch, F. S., Schulte, L. & Navarro, A. G. (eds.). Procesos biofisicos ac- tuals en melos frios. Estudios recientes, 181–204. Barcelona. Publicacion Universitat de Barcelona. [In Spanish]. Serreze, M. C. & Barry, R. G. (2009). The Arctic Climate System. Cambridge. Cam- bridge University Press. Shackleton, N. J., Hall, M. A. & Pate, D. (1995). Pliocene stable isotope stratigra- phy of site 846. In: Pisas, N. G., Nayer, C. A., Janecek, T. R., Palmer-Jackson, A. & van Andel, T. H. (eds.). Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 138: 337–353. Shakhova, N. & Semiletov, I. (2007). Methane release and coastal environment in the east Siberian Arctic Shelf. Journal of Marine Systematics, 66: 227–243.

319 Список литературы

Shakhova, N., Semiletov, I. & Panteleev, G. (2005). The distribution of methane on the Siberian Arctic Shelves: Implications for the marine methane cycle. Geophysical Research Letters, 32 Lo9601. Shakhova, N. Semiletov, I., Salyuk, A., Yusupov, V., Kosmach, D, & Gustafsson, O. (2010). Extensive methane venting to the atmosphere from sediments of the East Siberian Arctic shelf. Science, 327: 1246–1250. Shamanova, I. I. & Uvarkin, Y. T. (1973). Particularities of thermokarst in the north- ern taiaga of the Western Siberia. Izvestiya Akademii Nauk SSSR Seriya Geografich- eskaya, 1: 89–94. [In Russian]. Sharkhuu, N. & Luvsandagva, D. (1975). Basic features of permafrost in Mongolia. Ullanbaator. Mongolian Academy of Sciences Press. 108 p. [In Mongolian]. Sharp, R. P. (1942a). Ground ice mounds in tundra. Geographical Review, 32: 417–423. Sharp, R. P. (1942b). Periglacial involutions in Northeastern Illinois. Journal of Geology, 50: 113–133. Sharp, R. P. (1942c). Mudflow Levees. Journal of Geomorphology, 5: 222–227. Sharp, R. P. & Noble, L. H. (1953). Mudflow of 1941 at Wrightwood, Southern Cal- ifornia. Bulletin of the Geological Society of America, 64: 547–560. Sharpe, C. F. S. (1938). Landslides and related phenomena. New York. Columbia University. Shavrina, E. V. & Guk, E. V. (2005). Modern dynamics of ice formations in Pinega caves. In: Mavlyudov, B. R. (ed.). Glacier caves and glacial karst in high mountains and polar regions. Moscow. Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences: 113–117. Shavrina, E. V., Maalov, V. N. & Gurkalo, E. I. (2005). Role of continental glacia- tions in karst development of Russian European North. In: Mavlyudov, B. R. (Ed.). Glacier caves and glacial karst in High Mountains and Polar Regions. Moscow, Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences: 118–122. Sheng, D., Zhang, S., Yu, Z. & Zhang, J. (2013). Assessing frost susceptibility of soils using PC heave. Cold Regions Research and Engineering, 95: 27–38. Sher, A. V., Kaplina, T. N. & Oveander, M. G. (1987). Unified Regional Strati- graphic Chart for the Quaternary deposits in the Yana-Kolyma Lowland and its moun- tainous surroundings. Explanatory Note. In: Decisions of Interdepartmental Strati- graphic Conference on the Quaternary of the East USSR, Magadan, 1982. Russian Academy of Sciences, Far-Eastern Branch, North-eastern Complex Research Institute, Magadan, USSR: 29–69. [In Russian]. Sheridan, P. P., Miteva, V. I. & Brenchley, J. E. (2003). Phylogenetic analysis of anaerobic psychrophilic enrichment cultures obtained from a Greenland glacier ice core. Applied Environmental Microbiology, 69(4): 2153–2160. Sheskin, Yu., Gorbunov, V. P. & Kulagin, B. A. (1992). The impact of oil on the strength properties of frozen soil. In: Digest methods of study of cryogenic, physical and geological processes: 30–34. Shevchenko, L. Y. & Shitsova, I. V. (2008). Mechanical properties of frozen clay soils. Geoecology, 1: 78–84. Shi, Y. & Yang, S. (2014). Numerical modeling of formation of a static ice cave — Ningwu ice cave, Shanxi, China. In: International Workshop on Ice Caves, NICKRI Symposium 4: 7–11. Shilts, W. W. (1978). Nature and genesis of mudboils, central Keewatin, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 15: 1053–1068. Shroder, J. F. (1978). Dendrogeomorphological analysis of mass movement on Ta- ble Cliffs Plateau, Utah. Quaternary Research, 9: 168–185.

320 Список литературы

Shu, D. & Huang, X. (1983). Design and construction of a cutting at sections of thick-layer ground ice. In: Permafrost: 4th International Conference Proceedings. Washington. National Academy Press #1524: 1152–1156. Shumskiy, P. A. (1955). Basis of structural ice studies. Akademiya Nauk, SSSR. Iz- datel’stavo Academiya Nauk, SSSR. [In Russian]. Shumskiy, P. A. (1964). Ground (subsurface) ice. Ottawa, National Research Council of Canada, Technical Translation #1130. Shumskiy, P. A. & Vtyurin, B. I. (1966). Underground Ice. In: Proceedings of the 1st International Conference on Permafrost. Ottawa. National Academy of Sciences, Na- tional Research Council of Canada Publication #1287: 108–113. Shur, Y. (1988a). The upper horizon of permafrost and thermokarst. Akademia Moscow Nauka. 210 p. [In Russian]. Shur, Y. (1988b). The upper horizon of permafrost soils. In: Senneset, K., (Ed.). Permafrost, Proceedings of the 5th International Conference on Permafrost, 2–5th Au- gust, 1988. Trondheim. Tapir Press. 1: 867–871. Shur, Y., Hinkel, K. M. & Nelson, F. E. (2005). The transient layer: Implications for geocryology and climate-change science. Permafrost and Periglacial Processes, 16: 5–18. Shur, Y., Jorgenson, T., Kanevskiy, Y. & Ping, C.-L. (2008). Formation of frost boils and earth hummocks. In: Kane, D. L. & Hinkel, K. M. (Eds.). 9th International Confer- ence on Permafrost, Extended Abstracts: 287–288. Shur, Y., Kanevskiy, M. Z., Jorgenson, M. T., Fortier, D., Dillon, M., Stephani, E. & Bray, M. (2009). Yedoma and thermokarst in the northern part of Seward Peninsula, Alaska. American Geophysical Union, Fall Meeting, 2009. Abstract #C41A-0443. Shur, Y. & Ping, C. (2003). The driving force of frost boils and hummocks formation. American Geophysical Union, Fall Meeting, 2003. Abstract #C21B-0823. Schuur, E. A. G., et al. (2008). Vulnerability of permafrost carbon to climate change: Implications for the global carbon cycle. Bioscience, 58: 701–714. Sibirtsev, N. M. (1895). Genetic classification of soils. Zap. Novo-Aleksasandr. Ag- ricultural Institute: 1–23. [In Russian]. Siewert, M. B., Krautblatter, M., Chriatiansen, H. H. & Eckerstorfer, M. (2012). Arc- tic rockwall retreat rates estimated using laboratory-calibrated ERT measurements of talus cones in Longyeardalen, Svalbard. Earth Surface Processes and Landforms, 37: 1542–1555. Silvast, M., Nurmikolu, A., Wiljanen, B. & Levonmäki, M. (2010). An inspection of railway ballast quality using ground penetrating radar in Finland. Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 224(F5): 345–351. Silvast, M., Nurmikolu, A., Wiljanen, B. & Levonmäki, M. (2012). Identifying frostsuseptible areas on Finnish railways using GPR technique. Proceedings of the In- stitute of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, June 27. Doi: 10.1177/ 0954409712452076. Silvast, M., Nurmikolu, A., Wiljanen, B. & Mäkelä, E. (2013). Efficient track rehabil- itation planning by integrating track geometry and GPR data. Proceedings of the 10th Heavy Haul Conference, New Delhi, India. Simmons, I. G. (1989). The changing face of the Earth. Oxford. Blackwell. Sims, R. A. (1978). The use of «muskeg caps» to deter frost penetration under transmission line tower bases. In: Williams, G. F. and Curran, J. (Eds.). National

321 Список литературы

Research Council of Canada, Associate Committee on Geotchnical Research, Tech- nical Memorandum #122: 116–131. Singhroy, V., Murnaghan, K. & Couture, R. (2010). InSAR monitoring of a retrogres- sive thaw flow at Thunder River, lower Mackenzie. Proceedings of GEO2 10, Calgary: 1317–1322. Sjöberg, Y., Hugelius, G. & Khury, P. (2013). Thermokarst lake morphometry∗ and erosion features in two peat plateau areas of northeast European Russia. Permafrost and Periglacial Processes, 24(1): 75–81. Skaven-Haug, S. (1959). Protection against frost heaving on the Norwegian rail- ways. Geotechnique, 9(3). Skidmore, M. L., Foght, J. M. & Martin, J. (2000). Microbial Life beneath a High Arc- tic Glacier. Applied and Environmental Microbiology, 66(8): 3214–3220. Skyles, E. & Vanchig, G. (2007). Palsa fields and cryoplanation terraces, Hangay Nuruu, Central Mongolia. 20th Annual Keck Symposium: 49–53. http://keck. wooster.edu/publications Slaughter, C. W. (1982). Occurrence and recurrence of aufeis in an upland Taiga catchment. Proceedings of the 4th Canadian Conference on Permafrost, Calgary. Ot- tawa. National Research Council of Canada: 182–188. Sletten, R. S., Hallet, B. & Fletcher, R. C. (2003). Resurfacing time of terrestrial surfaces in the formation and maturation of polygonal patterned ground. Journal of Ge- ophysical Research, 108(E4): 8044. Doi: 10.1029/2002JE001914. Slupsky, J. W. (ed.) (1976). Some problems of solid and liquid waste disposal in the northern environment. Environmental Protection Series Report, EPS-4-NW-76–2. 230 p. Smith, A. P. (1974). Population dynamics and life forms of Espeletia in the Vene- zuelan Andes. Unpublished Ph.D. dissertation, Duke University. 254 p. Smith, D. I. (1972). The solution of limestone in an arctic environment. In: Polar Ge- omorphology. Institute of British Geographers Special Publication, #4: 187–200. Smith, D. J. (1987). Late Holocene solifluction lobe activity in the Mount Rae area, Canadian Rocky Mountains. Canadian Journal of Earth Sciences, 24: 1634–1642. Smith, D. J. (1988). Rates and controls of soil movement on a solifluction slope in the Mount Rae area, Canadian Rocky Mountains. Zeitschrift für Geomorphologie N. F. Supplement Band, 71: 25–44. Smith, D. J. (1992). Long-term rates of contemporary solifluction in the Canadian Rocky Mountains. In: Dixon, J. C. & Abrahams, A. D. (eds). Periglacial Geomorphol- ogy. Chichester. Wiley: 203–221. Smith, D. W. & Finch, G. R. (1983). A critical evaluation of the operation and per- formance of lagoons in cold climates. Department of Civil Engineering, University of Al- berta, Edmonton, Alberta. Smith, D. W. & Given, P. W. (1981). Treatment alternatives for dilute, low tempera- ture wastewater. In: Smith, D. W. & Hrudy, S. E. (eds.). Design of water and wastewater services for cold climate communities. Oxford. Pergamon Press: 165–179. Smith, D. W. & Heinke, G. W. (1981). Cold climate environmental engineering — an overview. In: Smith, D. W. & Hrudy, S. E. (eds.). Design of water and wastewater services for cold climate communities. Oxford. Pergamon Press: 3–16. Smith, D. W., Reed, S., Cameron, J. J., Heinke, G. W., James, F., Reid, B., Ryan, W. L. & Scribner, J. (1979). Cold climate utility manual. Ottawa. Environmental Protection Service, Report EPS 3-WP-79–2. 650 p.

322 Список литературы

Smith, D. W. & Sego, D. C. (1994). Cold Regions Science and Engineering: A global Perspective. Proceedings of the 7th International Cold Regions Engineering Speciality Conference, March 7–9th, 1994, Edmonton. Montreal. Canadian Society for Civil Engineering. 869 p. Smith, H. T. U. (1953). The Hickory Run boulder field, Carbon County, Pennsylva- nia. American Journal of Science, 251: 625–642. Smith, M. W. (1975). Microclimatic influences on ground temperatures and perma- frost distribution, Mackenzie Delta, Northwest Territories. Canadian Journal of Earth Sciences, 12: 1421–1438. Smith, M. W. (1985). Observations of soil freezing and frost heave at Inuvik, North- west Territories, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 22: 283–290. Smith, M. W. & Riseborough, R. W. (2002). Climate and Limits of Permafrost: A Zonal Analysis. Permafrost and Periglacial Processes, 13: 1–15. Smith, N. & Berg, R. L. (1973). Encountering massive ground ice during road con- struction in Central Alaska. Proceedings of the 2nd International Conference on Per- mafrost, Yakutsk, USSR. North American Contribution. Washington. National Academy of Sciences: 736–745. Smith, S. L. & Burgess, M. M. (1999). Mapping the sensitivity of Canadian perma- frost to climatic warming. In: Interactions between the cryosphere, climate and green- house gases. Proceedings of the International Union of Geodesy and Geophysics, 99, Symposium HS2, Birmingham. IAHS #A256: 71–80. Smith, S. L., Riseborough, D. W. & Bonnaventure, P. P. (2015). Eighteen year rec- ord of forest fire effects on ground thermal regimes and permafrost in the central Mac- kenzie valley, NWT, Canada. Permafrost and Periglacial Processes, 26(4): 289–303. Sneath, D. (1998). State Policy and pasture degradation in Inner Asia. Science, 281: 1147–1148. Snodgrass, M. P. (1971). Waste disposal and treatment in permafrost areas; A bibliography. Washington, D. C. U. S. Department of the Interior, Office of Li- brary Services, Bibliography Series 22. 29 p. Sobol, I. S. & Sobol, S. V. (2014). Assessment and forecast of changes in reservoir volumes due to thermal settling in permafrost areas of Russia. Sciences in Cold and Arid Regions, 6(5): 428–431. Söderman, G. (1980). Slope processes in cold environments of northern Finland. Fennia, 152(2): 1–86. Soil Classification Working Group (Canada) (1998). The Canadian system of soil classification. 3rd Edition. Ottawa. Agriculture and Agri-Food, Canada. Soil Survey Staff (2014). Soil Taxomomy, a basic system of soil classification for making and interpreting soil surveys. 2nd Edition. Agriculture Handbook # 436. Lincoln, Nebraska. Natural Resources Conservation Center. Sokolov, B. L. (1973). Regime of naleds. Proceedings of the 2nd International Con- ference on Permafrost, Yakutsk. USSR Contribution. Washington. National Academy of Sciences Press: 408–411. Sokolov, B. L. (1978). Regime of naleds. In: Permafrost: the USSR contribution to the 2nd International Conference. Washington. National Academy of Sciences: 408–411. Sokolov, I. A. (1980). Nongley hydromorphic soil formation. Soviet Soil Science, 10: 17–28. [In Russian]. Sokolova, O. V. & Gorkovenko, N. B. (1997). Assessing the frost susceptibility of coarsefragment soils with a silty-clayey filler. Soil Mechanics and Foundation Engi- neering, 34(2): 46–51.

323 Список литературы

Solbraa, K. (1971). The durabilty of bark in road construction. Royal Norwegian Council on Science and Industry, December, 1971. Sollid, J. L. & Sørbel, L. (1974). Palsa bogs at Haugtjørnin, Dovrefjell, South Nor- way. Norsk Geografisk Tidsskrift, 28: 53–60. Sollid, J. L. & Sørbel, L. (1992). Rock glaciers in Svalbard and Norway. Permafrost and Periglacial Processes, 9: 215–220. [In Russian]. Solntsava, N. V. (1998). Oil extraction and the geochemistry of the natural land- scape. Moscow. Moscow State University. [In Russian]. Solomatin, V. I. (1986). Petrology of underground Ice. Novosibirsk. Academy Nauka. 215 p. [In Russian]. Solomonov, N. G., Dasyatkin, R. V., Larionov, V. P., Ivanov, B. I., Isaev, A. P. & Borisov, Z. Z. (1998). Environmental problems of oil and gas resources in Yakutia. Earth Cryosphere, 5(4): 30–35. [In Russian]. Solonenko, V. P. (1960). Essays on the engineering geology of Eastern Siberia. Ir- kutsk. Irkutsk Publishing Books. [In Russian]. Soloviev, P. A. (1972). Alanyy rel’yef Centralnoy Takutii i ego proiskhozhdeniye. Mnogoletnemerzlyye porody i soputstvuyushchiye im yavlenia na territorri Yakutskoy, SSR. Moscow. Izdatel’stvo AN SSSR: 38–53. [In Russian]. Soloviev, P. A. (1973a). Alas thermokarst relief of Central Yakutia. Guidebook, 2nd International Permafrost Conference, Yakutsk, USSR. 48 p. Soloviev, P. A. (1973b). Thermokarst phenomena and landforms due to frost heav- ing in Central Yakutia. Biuletyn Peryglacjalny, 23: 135–155. [In Russian]. Soloviev, V., Ginzburg, G., Telepnev, E. & Mikhaluk, Y. (1987). Cryothermia and Gas Hydrates in the Arctic Ocean. Leningrad. Sevmorgelogia. 150 p. [In Russian]. Soons, J. M. (1968). Erosion by needle ice in the Southern Alps, New Zealand. In: Osburn, W. H. & Wright, H. E. (eds.). Arctic and Alpine Environments. Proceedings of the 7th INQUA Congress, Colorado. Bloomington. Indiana University Press: 217–227. Soons, J. M. & Greenland, D. K. (1970). Observations on the growth of needle ice. Water Resources Research, 6(2): 579–593. Souchez, R. (1971). Rate of frost-shattering and slope development in dolomitic limestone, southwest Ellesmere Island (Arctic Canada). Quaternaria, 14: 21. Souchez, R. A. (1984). On the isotopic composition of δD and δ18O of water and ice ring freezing. Journal of Glaciology, 30: 369–372. Souchez, R. A. & Lorrain, R. D. (1991). Ice composition and glacier dynamics. Ber- lin. Springer Series in Physical Environment #8. 207 p. Spector, V. B. (2002). Karst phenomena in the cryolithozone of the platform part of Yakutia. Science and Education, 3: 69–73. [In Russian]. Spector V. B. & Spector V. V. (2009). Karst processes and phenomena in the per- ennially frozen carbonate rocks of the middle Lena basin. Permafrost and Periglacial Processes, 20: 71–78. Spesivtsev, V. I. (2001). The cryolithozone of the shelf of the Barents and Kara Sea. In: Paepe, R., Melnikov, V. P., Van Overloop, E. & Gorokhov, V. D. (eds.). Permafrost response on economic development, environmental security and natural resources. Dordrecht, Netherlands. Kluwer Academic Publishers 76: 105–134. Spolanskaya, N. A. & Evseyev, V. P. (1973). Domed-hummocky peat bogs of the Northern Taiga in Western Siberia. Biuletyn Peryglacjalny, 22: 271–283. Springer, M. E. (1958). Desert pavement and vesicular layer of some soils in the desert of the Lahontian Basin, Nevada. Proceedings of the Soil Science Society of America, 22: 63–66.

324 Список литературы

Stalker, A. M. (1973). Surficial Geology of the Drumheller area, Alberta. Geological Survey of Canada, Memoir 370: 122 p. Stangl, K. O., Roggensack, D. W. & Hayley, D. W. (1982). Engineering Geology of surficial soils, eastern Melville Island. Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary, Alberta. Ottawa. National Research Council of Canada: 136–147. Stanley Associates Engineering Ltd. (1979). Dawson City, Yukon, Utilities pre-de- sign report. Prepared for the Government of the Yukon Territory, Whitehorse, Yukon Territory. Stanley, J. M. & Cronin, J. E. (1983). Investigations and implications of subsurface conditions beneath the TransAlaska Pipeline at Aitigun Pass. Permafrost: 4th Interna- tional Conference Proceedings. Washington, D. C. National Academy Press: 1188– 1193. Stark, T. R., Arellano, D. & Horvath, J. S. (2004). Guideline and recommended standard for Geofoam applications in highway embankments. Washington, D. C. U. S. Transportation Research Board NCHRP report # 529. State Council (2015). Fantastic Luyashan ice cave in China’s Shanxi Province. http://english. gov. cn / news / photos / 2015 / 04 / 18 / content _ 2814750912799. Retrieved on 5th May, 2015. Steenstrup, K. J. V. (1883). Bidrag til Kjenskab til Braeerne og Brae-Isen I Nord- Grönland. Meddeleser om Grönland, 4: 69–112. [In Danish]. Steever, B. (2001). Tundra revegetation in Alaska’s Arctic. BP technical brief, BP Exploration (Alaska). Stefan, J. (1889). On the theory of ice formation, particularly ice formation in the Arctic Ocean. S-B Wien Akad., 98: 17. Steven, B., Leveille, R., Pollard, W. H. & Whyte, L. G. (2006). Microbial ecology and biodiversity in permafrost. Extremophiles, 10: 259–267. Steven, B., Niederberger, T. D. and Whyte, L. G. (2009). In: Margesin, R. (ed.). Per- mafrost Soils. Berlin/Heidelberg, Springer Verlag: 59–72. Stevens, C. W., Gaanderse, A. J. R. & Wolfe, S. A. (2013). Lithalsa distribution, morphology and landscape associations in the Slave Lake Lowland, Northwest Territo- ries. Geological Survey of Canada, Open File 6531, issue 7255. Stewart, E. J., Madden, R., Paul, G. & Taddei, F. (2005). Ageing and death in an organism that reproduces by morphologically symmetric division. PLOS Biology: 3: e45. Stone, J. O., Ballantyne, C. K. & Fifield, L. K. (1998). Exposure dating and valida- tion of periglacial weathering limits, northwest Scotland. Geology, 26(7): 587–590. Streletskiy, D. A., Tananaer, N. I., Opel, T., Shiklomanov, N. I., Nyland, K. E., Stre- letskaya, I. D., Tokarev, I. & Shiklomanov, A. I. (2015). Permafrost hydrology in chang- ing climatic conditions: Seasonal variability of stable isotope composition in rivers in discontinuous permafrost. Environmental Research Letters, 10 095003. http://iop- science.iop.org/1748–9326/10/9/095003. St-Onge, D. A. (1969). Nivation landforms. Geological Survey of Canada, Paper 69–30, 12 p. St-Onge, D. A. & Pissart, A. (1990). Un pingo en système fermé dans des dolomites paléozoïques de l’ Arctique canadien. Permafrost and Periglacial Processes, 1: 275– 282. [In French]. Stoy, P. C., Street, L. E., Johnson, A. V., Prieto-Blanco, A. & Ewing, S. (2012). Temperature, heat flux, and reflectance of common Subarctic mosses and lichens

325 Список литературы

under field conditions might change the community composition and impact climate- relevant surface fluxes? Arctic, Antarctic and Alpine Research, 44: 500–508. Straughn, R. G. (1972). The sanitary landfill in the Subarctic. Arctic, 25: 40–48. Street, R. B. & Melnikov, P. I. (1990). Seasonal snow cover, ice and permafrost. In: Tegart, W. J. McG., Sheldon, G. W. & Griffiths, D. C. (eds.). Climate change, the IPPC Impacts Assessment. Chapter 7. Report prepared for the IPPC by Working Group II, Canberra. WMO-UNEP, Australian Government Publishing Service, 7–1 to 7.33. Strelietskaya, I. D. & Vasiliev, A. A. (2009). Isotopic composition of ice wedges of West Tamyr. Earth Cryosphere, 13(3): 59–69. [In Russian]. Strunk, H. (1983). Pleistocene diapiric upturnings of lignites and clayey sediments as periglacial phenomena in central Europe. In: Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks. Washington. National Academy Press: 1200– 1204. Sturm, M. & Liston, G. E. (2003). The snow cover on lakes on the Arctic Coastal Plain of Alaska. Journal of Glaciology, 49: 370–380. Sturm, M., Racine, C. & Tae, K. (2001). Climate change: increasing shrub abun- dance in the Arctic. Nature, 411: 546–547. Strömquist, L. (1973). Geomorfologiska studier av blockfält I narra Skamdinavien. Uppssala Universitet, Naturgeografiska Institut, Advelningen für Naturgeografi, UNGI rapport #22. 161 p. [In Swedish]. Sturzenegger, M. & Stead, D. (2009). Close-range terrestrial digital photogramme- try and terrestrial laser scanning for discontinuity characterization on rock cuts. Engi- neering Geology, 106: 163–182. Su, K., Zhang, J. M., Feng, W. J., et al. (2013). Model tests on initial freezing pro- cess of column foundation on slope in permafrost regions. Chinese Journal of Ge- otechnical Engineering, 35(4): 794–799. Su, Q. & Huang, J. J. (2013). Deformation and failure modes of composite founda- tion with sub-embankment plain concrete piles. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(5): 624–625. Sukhodrovsky, V. L. (1979). Exogenous Relief Forming in the Cryolithic Zone. Mos- cow. Nauka. 280 p. [In Russian]. Sukhodrovsky, V. L. (2002). About the genesis of ice complex and alas relief. Earth Cryosphere, 6(1): 56–61. [In Russian]. Sukha, (2013). An underground Million years ice cavern — Ningwu. Sukha, Sun- day, March 10th, 2013. http://sukhasights.blogspot.ca/2014/03/an-underground-mil- lion-yearsice-cavern-Ningwu. Retrieved on 8th May, 2015. Sumgin, M. I. (1927). Vechnaya merzlota pochv v pradelakh S.S.S. R. Vladivostok. [In Russian]. Sumgin, M. I. (1931). Conditions of soil formation in permafrost regions. Pochvovedenie, 26(3): 5–17. [In Russian]. Sumgin, M. I., Kachurin, S. P., Tolstukhin, N. I. & Tumel, V. F. (1940). Obshchee Merzlotovedeniye, Moscow., Russian Academy of Sciences. 240 p. [In Russian]. Sun, H., Ge, X.-R., Niu, F.-J., Liu, G. & Zhang, J.-Z. (2014). Cooling effect of con- vectionintensifying composite embankment with air doors on permafrost. Sciences in Cold and Arid Regions, 6(4): 372–377. Sun, H. B. & Wang, X. L. (2009). Design of tower foundation of electric power lines in permafrost region. Inner Mongolia Electric Power, 27(6): 32–35. Sutherland Brown, A. (1969). The Aiyansh lave flow, British Columbia. Canadian Journal of Earth Sciences, 6: 1460–1468.

326 Список литературы

Svensson, H. (1962). Några iakttagelser från palsområden. Norsk geografisk Tidsskift, 18: 212–227. [In Norwegian]. Svensson, H. (1964). Structural observations in the minerogenic core of a pals. Ge- ografiska Annaler, 17: 138–142. Svensson, H. (1977). Observations on polygonal fissuring in non-permafrost areas of the Norden countries. Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften in Göttin- gen, Mathematishe Physikalische Klasse, 31: 63–76. Svensson, H. (1988a). Ice-wedge casts and relict polygonal patterns in Scandina- via. Journal of Quaternary Science, 3: 57–67. Svensson, H. (1988b). Recent frost fissuring in a coastal area of southwest Swe- den. Norsk Geografisk Tidsskift, 42: 271–277. Sverdrup, O. (1904). The new land — four years in Arctic regions. London. Long- mans Green. 2 volumes. Swanson, D. K. (1996). Susceptibility of permafrost soils to deep thaw after forest fires in Interior Alaska, U. S.A., and some ecological implications. Arctic and Alpine Re- search, 28(2): 217–227. Swanson, D. K., Ping, C. L., & Michaelson, G. J. (1999). Diapirism in soils due to thaw of ice-rich materials near the permafrost table. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 10: 349–367. Sweet, L. (1982). Solar assisted culvert thawing device, research notes. Fairbanks. State of Alaska, Department of Transportation and Public Facilities, 2(1). Swinzow, G. K. (1963). Tunneling in permafrost. U. S. Army Cold Regions Re- search and Engineering Laboratory, Hanover New Hampshire. Technical Report, 93: 14–27. Sykes, D. J. (1971). Effects of fire and fire control on soil and water relations in Northern Forest Regions — A preliminary Review. Proceedings, Fire in the Northern Environment — A Symposium, College, Fairbanks, Alaska: 37–44. Taber, S. (1918). Ice forming in clay soils will lift weights. Engineering News-Rec- ord, 80: 262–263. Taber, S. (1929). Frost heaving. Journal of Geology, 37: 428–461. Taber, S. (1930a). The mechanics of frost heaving. Journal of Geology, 38: 303– 317. Taber, S. (1930b). Freezing and thawing of soils as factors in destruction of road pavements. Public Roads, 11: 113–132. Tai, X. S., Yang, X. L., Liu, G. X., Xue, L. G., Zhang, Y., Chen, T., Zhang, W., Wu, X. K. & Mao, W. L. (2014). Variations of N-and P-cucling bacterial populaions along with altitude in the Qilian Mountains. Journal of Glaciology and Geocryology, 36: 214–221. Takahashi, T. (1981). Debris flow. Annual Review of Fluid Mechanics, 13: 57–77. Tallman, A. M. (1973). Resistivity methodology for permafrost delineation. In: Fahey, B. D. & Thompson, R. D. (eds.). Research in Polar and Alpine Geomorphology. Department of Geography, University of Guelph. Geographical Publication 3: 73–83. Tallman, A. M. (1975). Glacial and periglacial geomorphology of the Fourth of July Creek valley, Atlin region, Cassiar District, northwestern British Columbia. Unpublished Ph.D. thesis, Michigan State University. 150 p. Tang, G. H. & Wang, X. H. (2007). Effect of temperature control on tunnel construc- tion in permafrost. Rock and Soil Mechanics, 28(3). Tape, K., Sturm, M. and Racine, C. (2006). The evidence for shrub expansion in Alaska and the pan-Arctic. Global Change Biology, 12: 686–702.

327 Список литературы

Tapio, I., Tapio, M., Li, M. H., Popov, R., Ivanova, Z., & Kantanen, J. (2010). Esti- mation of the relatedness among non-pedigreed Takutian cryo-bank bulls using molec- ular data: Implications for conservation and breed management. Genetics Selection Evolution, 42(1): 28. Tarnocai, C. (1973). Soils of the Mackenzie River area. Environmental Social Com- mittee, Task Force on Northern Oil Development, Report 73–26. 136 p. Tarnocai, C. & Zoltai, S. C. (1978). Earth hummocks of the Canadian Arctic and Subarctic. Arctic and Alpine Research, 10: 581–594. Tarnocai, C., Candell, J. G., Schuur, E. A.G., Kuhry, P., Mazhitova, G. & Zimov, S. (2009). Soil organic carbon pools in the northern circumpolar permafrost region. Global Biogeochemical Cycles, 23: GB2023. Doi: 10.1029/2008GB03327. Taylor, A., Dallimore, S. & Outcalt, S. (1996). Late Quaternary history of the Mac- kenzie-Beaufort region, Arctic Canada, from modeling of permafrost temperatures. I. The onshore-offshore transition. Canadian Journal of Earth Sciences, 33: 52–61. Taylor, A. & Judge, A. S. (1980). Permafrost studies in northern Québec. Scott, W. J. & Brown, R. J. E. (eds.). Proceedings of a Symposium on Permafrost Ge- ophysics, Calgary. Ottawa. Associate Committee on Geotechnical Research, National Research Council of Canada. Technical Memorandum, 128: 94–102. Taylor, R. B. (1978). The occurrence of grounded ice ridges and shore ice piling along the northern coast of Somerset Island, NWT. Arctic, 31: 133–149. Tchebakova, N. M., Parfenova, E. & Soja, A. J. (2009). The effects of climate, per- mafrost and fire on vegetation change in Siberia in a changing climate. Environmental Research Letters, 4 (2009)045013. doi:10.1088/1748–9326/4/4/045013 Tedrow, J. C. (1963). Arctic Soils. Proceedings of the 1st Permafrost International Conference.National Academy of Sciences, National Research Council Publication 1287: 50–55. Tedrow, J. C. F. (1966). Polar Desert Soils. Soil Science Society of America Pro- ceedings, 30: 381–387. Tedrow, J. F. C. (1969). Thaw lakes, thaw sinks and soils in northern Alaska. Biuletyn Peryglacjalny, 20: 337–345. Tedrow, J. F. C. & Douglas, L. A. (1958). Carbon 14 dating of some Arctic soils. Department of Soils, Rutgers University. Mimeograph note. 6 p. Tedrow, J. F. C. & Ugolini, F. C. (1966). Antarctic soils. In: Tedrow, J. F. C. (Ed.). Antarctic soils and soil processes. Washington. American Geophysical Union Antarctic Series, #8: 161–177. Tenthorey, G. (1992). Perrennial névés and the hydrology of rock glaciers. Permafrost and Periglacial Processes, 3: 247–252. Terzaghi, K. (1952). Permafrost. Boston Society of Civil Engineers Journal, 39: 1–50. Tews, J. (2004). Hummock vegetation at the Arctic tree-line near Churchill, Mani- toba. The Canadian Field-Naturalist, 118(4): 590–594. Thaler, K. (2008). Analyse der Temperaturverhältnisse in der Eisriesenwelt-Höhle im Tennengebirge anhand einer 12 jährigen Messreihe. M.Sc. thesis, Institut für Mete- orologie und Geophysik, Leopold-Franzens Universität, Innsbruck. 101 p. [In German]. Thie, J. (1974). Distribution and thawing of permafrost in the southern part of the discontinuous permafrost zone in Manitoba. Arctic, 27: 187–200. Thienpont Joshua R, Steven V. Kokelj, Jennifer B. Korosi, Elisa S. Cheng, Cyndy Desjardins, Linda E. Kimpe, Jules M. Blais, Michael FJ. Pisaric, John P. Smol. Explor- atory Hydrocarbon Drilling Impacts to Arctic Lake Ecosystems. PLoS ONE, 2013; 8 (11) Thomas, H. P. & Ferrell, J. E. (1983). Thermokarst features associated with the bur- ied sections of the Trans-Alaska Pipeline. Proceedings of the 4th International

328 Список литературы

Permafrost Conference, Fairbanks. Washington, D. C. National Academy of Sciences Press: 1245–1250. Thomas, H. P., Johnson, E. R., Stanley, J. M., Shuster, J. A. & Pearson, S. W. (1982). Pipeline stabilization project at Aitigun Pass. Proceedings of the 3rd Interna- tional Symposium on Ground Freezing, Hanover, New Hampshire. U. S. Cold Regions Research and Engineering Laboratory. Thompson, E. G. & Sayles, F. H. (1972). In situ creep analysis of a room in frozen soil. American Society of Civil Engineers. Journal of Soil Mechanics and Foundation Division, #SM6: 899–915. Thompson, P. (1976). Cave Exploration in Canada. Edmonton. The Canadian Caver. 183 p. Thomson, S. (1963). Icings on the Alaska Highway. Proceedings of the 1st Intrnational Conference on Permafrost, Lafayette, Indiana. Washington, National Academy of Sciences Publication 1287: 526–529. Thoraninsson, S. (1951). Notes on patterned ground in Iceland, with particular ref- erence to the Icelandic «flás». Geografiska Annaler, 33: 144–156. Thorn, C. E., Darmody, R. G. and Dixon, J. C. & Schlyter, P. (2001). The chemical weathering regime at Karkevagge, arctic-alpine Sweden. Geomorphology, 41: 37–52. Thorn, C. E., Darmody, R. G. & Dixon, J. C. (2014). Rethinking weathering and pe- dogenesis in alpine periglacial regions: some Scandinavian evidence. In: Martini, I. P., French, H. M. & Pérez, A. A., (eds.). Ice-marginal and Periglacial Processes and Sedi- ments. London. Geological Society Special Publications, #354: 183–193. Thoroddsen, Th. (1913). Polygonböden und «thufur» auf Island. Petermanns Ge- ogaphische Mittelungen, 59: 253–255. [In German]. Thoroddsen, Th. (1914). An account of the physical geography of Iceland with spe- cial reference to plant life. In: Kolderup-Rosenvinge, L. & Warming, E. (eds.). The botany of Iceland, volume 1, 1912–1918: 187–343. Copenhagen, J. Frimodt; London, John Weldon. 675 p. Tian, Y. H., Fang, J. H. & Shen, Y. P. (2013). Research on EPS application to very wide highway embankments in permafrost regions. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(4): 503–508. Tiggelaar, J. W. & Lisi, R. D. (2009). Porous asphalt proven successful in Cold Re- gion: WBUUC porous parking lot. In: Proceedings of the 14th Cold Regions Engineer- ing Conference, Duluth. Reston, Virginia. American Society of Engineers: 374–383. Titkov, S. N. & Grebenets, V. I. (2009). Geocryological conditions of the railway bridge construction site, South Yamal Peninsula (Western Siberia, Russia). Proceed- ings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering. Cold Regions Impact on Re- search, Design and Construction, Duluth, Minnesota. American Society of Civil Engi- neers: 1–7. Tobiasson, W. (1973). Performance of the Thule Hanger cooling systems. Proceed- ings of the 2nd International Conference on Permafrost, Yakutsk, USSR. North Ameri- can Contribution. Washington. National Academy of Sciences; 752–758. Todhunter, P. E. & Popham, J. L. (2005). Relationship between snow cover and thermal offset of soil and air temperatures in the Great Plains of the United States. American Geophysical Union, Fall Meeting, 2005, abstract PP52A-0651. Tolman, C. F. (1909). Erosion and deposition in Southern Arizona Bolson Rgion. The Journal of Geology, 17: 136–163. Tolstikhin, N. I. (1940). The regime of ground and surface waters in the region of permafrost distribution. In: Shumgin et al. (eds.). General Geocryology. Moscow. Academie Nauka, SSSR. 340 p. [In Russian].

329 Список литературы

Tomirdiaro, S. V. (1978). Natural processes of the ice permafrost zone. Moscow. Nedra. 145 p. [In Russian]. Tomirdiaro, S. V. (1983). Loess-like yedoma-complex deposits in northeastern USSR: Stages and interruptions in their accumulation and their cryotextures. Proceed- ings of the 4th International Conference on Permafrost, Fairbanks. Washington, D. C. National Academy Press: 1263–1266. Tomirdiaro, S. V., Arslanov, K. A., Chernenkiy, B. I., Tertychnaya, T. V. & Prokho- rova, T. N. (1984). New data on the formation of loess-ice sequences in northern Ya- kutia and ecological conditions of the mammoth fauna in the Arctic during the Late Pleistocene. Doklady, AN SSSR 278: 1446–1449. [In Russian]. Tomirdiaro, S. V. & Chernenkiy, B. I. (1987). Cryogenic deposits of the East Arctic and Subarctic. AN SSSR Far-East-Science Centre. 196 p. [In Russian]. Trans-Alaska Pipeline System (2013). The Facts. www.alyeska.pipe.com. Ac- cessed on May 8, 2016. Trant, A., Brown, C. D., Cairns, D. M., Danby, R. K., Lloyd, A. H., Marnet, S. D., Matheson, I. E., Tremblay, G. D., Walker, X., Wilmking, M., Boudreau, S., Harper, K., Henry, G. H. R., Hermanutz, L., Hik, D., Hofgaard, A., Johnstone, J. F., Kershaw, P., Laroque, C. & Weir, J. (2013). Ecological factors, not climate warming, explain variabil- ity in treeline patterns. 98th Ecological Society of America Annual Meeting, August, 2013. COS 84–9. Trautman, M. A. (1963). Isotopes Incorporated radiocarbon measurements III. Ra- diocarbon, 5: 62–79. Tripati, A.K, Backman, J., Elderfield, H. & Ferretti, P. (2008). Eocene bipolar glaci- ations associated with global carbon cycle changes. Nature, 463: 341–346. Trofimov, V. T., Krasilova, N. S., Afanasenko, V. E., Buldovich, S. N., Gerasi- mova, A. S. & Ospennikov, E. N. (2000). Map of rock mass stability under man-made impacts in the permafrost zone. Moscow University Geology Bulletin, Geologiya, 52(2): 65–77. [In Russian]. Trofimov, V. T. & Vasil’chuk, Y. K. (1983). Syncryogenic ice wedges and massive ice in Pleistocene deposits on the north of Western Siberia. Byulleten Moskovskogo Obshchestva Ispytateley Prirody, Otdel Geologicheskiy, 58(4): 113–121. [In Russian]. Trofimova, E. V. (2005). Cave ice of Priolhonie (Eastern Siberia, Russia). In: Mavlyudov, B. R., (ed.). Glacier caves and glacier karst in high mountains and Polar Re- gions. Moscow, Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences: 127–131. Troll, C. (1944). Strukturböden, solifluktion und frostklimate der Erde. Geologische Rundschau, 34: 545–694. [In German]. Troll, C. (1958). Structure soils, solifluction and frost climates of the Earth. U. S. Army Corps of Engineers, Snow, Ice and Permafrost Research Establishment, Translation #43. 121 p. Troll, C. (ed.). (1972). Geoecology of the High-Mountain regions of Eurasia. Weis- baden. Franz Steiner Verlag GMBH. 299 p. Trzhtsinsky, Yu. B. (1996). Gypsum karst in the south of the Siberian Platform, Rus- sia. International Journal of Speleology, 25(3–4): 293–295. Trzhtsinsky, Yu. B. (2002). Human-induced activation of gypsum karst in the South- ern Priangaria (East Siberia, Russia). Carbonates and Evaporites, 17(2): 154–158. Tsevetkova, S. G. (1960). Experience in dam construction in permafrost regions. Materialy k osnovam ucheniia o merzlykh zonahk zemnoi kory, 6: 87–112. [In Russian]. USA Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Translation 161.

330 Список литературы

Tsytovich, N. A. (1957). The fundamentals of frozen ground dynamics. Proceedings of the 4th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, London: 1: 116–119. Tsytovich, N. A. (1959). Osnovy geokriologii (merzlotovedeniia). Inst. Merzlotovedeniia, Akad. nauk SSSR, Moscow, Akad. nauk SSSR, Pt. 2, p. 28–79, 1959. See also: CRREL Acc. No: 14017836. [In Russian]. Tsytovich, N. A. (1966). Permafrost problems. In: Proceedings of the 1st Perma- frost Conference, Lafayette, Indiana, 1963. Washington, D. C. National Academy of Sciences and National Research Council: 7. Tsytovich, N. A. (1973). The mechanics of frozen ground. Moscow. Vysshaya Shkola Press. 446 p. [In Russian]. Tsytovich, N. A. (1975). The mechanics of frozen ground. McGraw-Hill Book Com- pany. 426 p. Tsytovich, N. A., Ukhova, N. V. & Ukhov, S. B. (1972). Prediction of the tempera- ture stability of dams built of local materials on pemafrost. Leningrad. Stroiizdat: p. 143. [In Russian]. USA Cold Regions Research and Engineering Translation 435. Tsytovich, N. A., Kronik, Ya. A. & Biyanov, G. F. (1978). Design. Construction, and performance of earth dams on pemafrost in the Far North. Proceedings of the 3rd In- ternational Conference on Permafrost. Ottawa. National Research Council of Canada: 137–149. Tufnell, L. (1966). Some little-studied British Landforms. Proceedings of the Cum- berlkand Geological Society, 2(1): 50–56. Tumel, V. F. (1946). History of permafrost in the USSR. In: Problems of the palaeo- geography during the Quaternary Period. Transactions of the Institute of Geography, Russian Academy of Sciences #37. Izd-vo AN SSSR. [In Russian]. Twiss, R. Y. & Moores, E. M. (2006). Structural Geology. 2nd Edition. New York. W. H. Freeman. Tyrrell, J. B. (1897). Report on the Doobaunt, Kazan and Ferguson Rivers and the North-west coast of Hudson Bay, and on two overland routes from Hudson Bay to Lake Winnepeg. Geological Survey of Canada Annual Report, 1896 (new series) IX: 1F-218F. Tyurin, A. I. (1979). Kurums as a form of cryogenic slope process. Unpublished Ph.D. thesis, Moscow. Moscow State University. 16 p. [In Russian]. Tyurin, A. I. (1985). Formation of rock streams under conditions of road construc- tion. Moscow State University Geology Bulletin, 40(4): 56–62. [In Russian]. U. S. Arctic Research Commission Permafrost Task Force (2003). Climate change, permafrost, and impacts on civil infrastructure. Special Report 01–03. U. S. Arctic Re- search Commission, Arlington, Virginia. U. S. Army/U. S. Air Force (1966). Arctic and Subarctic construction: Calculation methods for determination of depths of freeze-thaw in soils. Technical Manual, TM5– 852–6/ AFM88–19. U. S. Environmental Protection Agency (EPA) (2008). Backyard burning: Human health. http://www.epa.gov./osw/nonhaz/municipal/bacyard/health.htm USSR (1972). Guide for the application of the drilling and blasting methods of loos- ening frozen and perennially frozen ground and moraines. Ottawa, Technical Transla- tion #1877, (1976). 27 p. Vallee, S. & Payette, S. (2007). Collapse of permafrost mounds along a subarctic river over the last 100 years (Northern Québec). Geomorphology, 90(1–2): 162–170.

331 Список литературы

Van Cleve, K. & Viereck, L. A. (1983). A comparison of successional sequences following fire on permafrost-dominated and permafrost-free sites in Interior Alaska. Per- mafrost: 4th International Conference Proceedings, Washington. National Academy Press: 1286–1291. Vandenberghe, J. (1983). Some periglacial phenomena and their stratigraphic po- sition in the Weichselian deposits in the Netherlands. Polarforschung, 53: 97–107. Vandenberghe, J. (1988). Cryoturbations. In: Clark, M. J. (Ed.). Advances in Peri- glacial Geomorphology. Chichester, John Wiley and Sons, Ltd., 179–198. Vandenberghe, J. (1992). Cryoturbations: A sediment structural analysis. Perma- frost and Periglacial Processes, 3: 343–352. Vandenburghe, J. & Van Den Broek, P. (1982). Weichselian convolution phenom- ena and processes in fine sediments. Boreas, 11: 299–315. Vandenburghe, J., Zhijiu, C., Liang, Z. & Wei, Z., 2004 Thermal contraction crack networks as evidence for Late-Pleistocene permafrost in Inner Mongolia, China. Per- mafrost and Periglacial Processes, 15(1): 21–30. Van Everdingen, R. O. (1976). Geocryological terminology. Canadian Journal of Earth Sciences, 13: 862–867. Van Everdingen, R. O. (1978). Frost mounds near Bear Rock near Fort Nor- man, N. W.T., 1975–1976. Canadian Journal of Earth Sciences, 15: 263–276. Van Everdingen, R. O. (1981). Morphology, hydrology and hydrochemistry of karst in permafrost terrain near Great Bear lake, Northwest Territories. National Hydrology Research Institute, Paper #11, Inland Waters Directorate Scientific Series, 114. 53 p. Van Everdingen, R. O. (1982). The management of groundwater discharge for the solution of icing problems in the Yukon. Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary. Ottawa. National Research Council of Canada: 212–226. Van Everdingen, R. O. (1987). The importance of permafrost in the hydrological re- gime. In: Healey, M. C. & Wallace, R. R. (eds.). Canadian Aquatic Resources. Cana- dian Bulletin of Fisheries and Aquatic Sciences, 215: 243–276 Van Everdingen, R. O. (1990). Groundwater Hydrology. In: Prouse, T. D. and Om- maney, C. S. I., (eds.). Northern Hydrology: Canadian perspectives. Saskatoon, Na- tional Hydrology Research Institute Report #1: 77–101. Van Everdingen, R. O. (1998). Multilanguage glossary of permafrost and related ground-ice terms. Version #2. Calgary. The Arctic Institute of North America. Van Everdingen, R. O. (2005). Multilanguage glossary of permafrost and related ground-ice terms. Calgary. The Arctic Institute of North America. Van Everdingen, R. O. & Allen, H. D. (1983). Ground movements and dendrochro- nology in a small icing area on the Alaska Highway, Yukon, Canada. Permafrost; Pro- ceedings of the 4th Internatinal Conference, Fairbanks, Alaska. Washington, D. C. Na- tional Academy Press: 1292–1297. Van Stejin, H., Bertran, P., Francou, B., Hétu, B. & Texier, J. P. (1995). Models for the genetic and environmental interpretation of stratified slope deposits: a review. Per- mafrost and Periglacial Processes, 6: 125–146. Van Steijn, H., Boelhouwers, J., Harris, S. & Hétu, B. (2002). Recent research on the nature, origin and climatic relations of blocky and stratified slope deposits. Pro- gress in Physical Geography, 26: 551–575. Van Steijn, H. & Hètu, B. (1997). Rain-generated overland flow as a factor in the development of some stratified slope deposits: A case study from the Pays du Buëch (Préalpes, France). Gèographie physique et Quaternaire, 51(1): 1–14.

332 Список литературы

Van Steijn, H., de Ruig, J. & Hoozemans, F. (1988). Morphological and mechanical aspects of debris flows in parts of the French Alps. Zeitschrift für Geomorphologie, 32: 143–161. Van Vleit-Lanöe, B. (1985). Frost effects in soils. In: Boardman, J., (ed.), Soil and Quaternary Landscape Evolution. Chichester, Wiley: 117–158. Van Vleit-Lanöe, B. (1988). The significance of cryoturbation phenomena in envi- ronmental reconstruction. Journal of Quaternary Science, 3(1): 85–96. Van Vleit Lanöe, B. (1991). Differential frost heave, load casting and convection: converging mechanisms; a discussion of the origin of cryoturbations. Permafrost and Periglacial Processes, 2: 123–129. Van Vleit, B. & Langhor, R. (1981). Correlation between fragipans and permafrost with special reference to Weischel silty deposits in Belgium and North France. Catena, 8: 137–154. Varnes, D. J. (1958). Landslide types and processes. In: Eckel, E. (ed.). Landslides and Engineering Practice. Washington, D. C. Highway Research Board Special Report #29: 20–47. Vartanyan, S. L., Arslanov, Kh. A., Tertychnaya, T. V. & Chernov, S. B. (1995). Ra- diocarbon dating evidence for Mammoths on Wrangel Island. Radiocarbon, 37(1): 1–6. Vasil’chuk, A. C. & Vasil’chuk, Yu. K. (2012). Pollen and spores as indicators of the origin of Massive Ice. Proceedings of the 10th International Conference on Permafrost, Salekhard, Russia. 1: 487–491. Vasil’chuk, Yu. K. (1992). Oxygen isotope composition of ground ice. (Application to paleocryological reconstructions). Moscow. Theoretical Problems Department, The Russian Academy of Sciences, Geological Faculty of Moscow State University. Vol- umes 1 and 2, 418 and 262 pp. respectively. [In Russian]. Vasil’chuk, Yu. K. (2012). The Pleistocene-Holocene transition (at 10 ka B.P.) as the time of radical changes of typical geocryological formations. Earth Cryosphere, 16(3): 29–38. [In Russian]. Vasil’chuk, Yu. K., van der Plicht, J., & Jungner, H. (2000). AMS-dating of Late Pleistocene and Holocene syngenetic ice-wedges. Nuclear Instruments and methods in Physics Research, B, 172: 637–641. Vasil’chuk, Yu. K. & Vasil’chuk, A. C. (1995). Ice-wedge formation in northern Asia during the Holocene. Permafrost and Periglacial Processes, 6(3): 273–279. Vasil’chuk, Yu. K., Vasil’chuk, A. C., Budantseva, N. A. & Chizhova, J. N. (2008). Palsa of frozen peat mires. Moscow. Moscow University Press: 559 p. [In Russian]. Vasil’chuk, Yu. K., Vasil’chuk, A. C., Budantseva, N. A. & Chizhova, J. N. (2012). Palsas in the north of Western Siberia. Engineering Geology, June, 2012: 18–32. [In Russian]. Vasil’chuk, Yu. K., Vasil’chuk, A. C., Jungner, H. & van der Plich, J. (1999). The syngenetic ice wedge formation during Holocene Optimum in fast accumulated peat in Central Yamal Peninsula. Earth Cryosphere, 3(10): 11–22. [In Russian]. Vasilev, N. K., Ivanov, A. A., Shatalina, I. N. & Sokurov, V. V. (2013). Iceand cryo- gel composites in water-retaining elements in embankment dams constructed in cold regions. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(4): 444–450. Vasilyev, A. A. (2002). Assessment of factors affecting the destruction of sea coasts in the western sector of the Russian Arctic. In: Extreme Cryospheric Phenom- ena: Fundamental and Applied Aspects, Pushchino. Publication PSC of the Russian Academy of Sciences: 73–74. [In Russian]. Vedernikov, A. E. (1959). Investigation of frozen coarse skeleton grounds. Magadan. Trudy VNII-I 13. [In Russian].

333 Список литературы

Veillette, J. & Thomas, R. (1979). Icings and seepage in frozen glaciofluvial depos- its, District of Keewatin, NWT. Canadian Geotechnical Journal, 16(4): 789–798. Velichko, A. A., Andreev, A.A & Klimanov, V. A. (1997). Climate and vegetation dy- namics in the tundra and forest zone during the late Glacial and Holocene. Quaternary International, 41/42: 71–96. Velli, Y. Y. (1973). Stability of buildings and engineering construction in the Arctic. Leningrad, Stroiizdat. [In Russian]. Velli, Y. Y. (1977). Studies, projecting and construction on frozen saline soils. In: Fundamentals of icy and frozen saline soils. Leningrad: 35–45. [In Russian]. Velli, Y. Y. (1980). Foundations on complex permafrost soils. In: U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, SR 90–40 and building under cold cli- mates and on Permafrost: Collection of papers from a U.S.-Soviet joint seminar. Len- ingrad, USSR, December, 1980: 204–217. Venkateswaran, K., Kempf, M., Chen, F., Satomi, M., Nicholson, W. & Kern, R. (2003). Bacillus nealsonii sp. nov., isolated from a spacecraft-assembly facility, whose spores are gamma-radiation resistant. International Journal of Systematic Evolutional Microbiology, 53(1): 165–172. Veuille, S., Fortier, D., Verpaelst, M., Grandmont, K. & Charbonneau, S. (2015). Heat advection in the active layer of permafrost: Physical modelling to quantify the im- pact of subsurface flow on soil thawing. In: Compendium of selected papers. Transport Canada: 63–70. Vieira, G. & Ramos, M. (2003). Geographic factors and geocryological activity in Livingston Island, Antarctic. Preliminary results. In: Phillips, M., Springman, S. M. & Arebson, L. U. (eds.). Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost, Zurich. Lisse. Swets and Zeitlinger: 1183–1188. Viereck, L. A. (1970). Soil temperatures in river bottom stands in Interior Alaska. In: Ecology of Subarctic Regions, Paris, UNESCO: 223. Viereck, L. A. (1973). Ecological effects of river flooding and forest fires on permafrost in the Taiga of Alaska. In: North American Contribution. 2nd International Conference on Permafrost, Yakutsk. Washington, D. C., National Academy of Sciences: 60–87. Viereck, L. A. (1975). Forest Ecology of the Alaskan Taiga. Proceedings of the Cir- cumpolar Conference on Northern Ecology: 1: 1–22. Viereck, L. A. (1982). Effects of fire and firelines on active layer thickness and soil temperatures in Interior Alaska. Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Confer- ence, Ottawa, National Research Council of Canada: 123–125. Vinson, T. S., Ahmad, F. & Rieke, R. (1986). Factors important to the Development of Frost Heave Susceptibility Criteria for coarse-grained soils. Transportation Research Record 1089. Washington, D. C. Transportation Research Board. Vinson, T. S. & Lofgren, D. (2003). Denali Park access road icing problems and mitigation options. In: Phillips, M., Springman, S. M. and Arenson, L. U. (eds.). Perma- frost, Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost. Lisse. Swets and Zeitlinger: 1189–1194. Visser, S. A. (1973). Some biological effects of humic acids in the rat. Acta Biolog- ica Med. Germ., 31: 569–581. Vitt, D. H., Halsey, L. A. & Zoltai, S. C. (1994). The bog landforms of continental western Canada in relation to climate and permafrost patterns. Arctic and Alpine Re- search, 26(1): 1–13. Voeikov, A. I. (1899). Permafrost in Siberia along the prospective railroad route. Journal of the Ministry of Rail Communications, 13: 14–18. [In Russian].

334 Список литературы

Voellmy, A. (1955). Uber die Zerstorungskraft von Lawinen. Bauzeeitung, Jahrg. 73, S. 159–165, 212–217, 246–249, 280–285. [In German]. Voellmy, A. (1964). On the destructive force of avalanches. Alberta Avalanche Study Center Translation #2. Vogt, T. & Larqué, P. (1998). Transformations and neotransformations of clay in the cryogenic environment: Examples from Transbaikalia (Siberia) and Patagonia (Argen- tina). European Journal of Soil Science, 49: 367–376. Voitkovsky, K. F. (1960). Mechanical properties of ice. M.: Yizdatelstvo. AS USSR. [In Russian]. Volkwein, A., Schellenberg, K., Labiouse, V., Agliardi, F., Berger, F., Bour- rier, F., Dorren, L. K.A., Gerber, W., & Jaboyedoff, M. (2011). Rockfall characterisation and structural protection — a review. Natural Hazards and Earth System Science, 11(9): 2617–2651. Vologodsky, G. P. (1975). Karst of the Irkutsk amphitheatre. Moscow: Nauka. 123 p. [In Russian]. Von Wakonigg, H. (1996). Unterkühlte Schutthalden (Undercooled talus). Arbeiten aus dem Institut für Geographie der Karl-Franzens Universität, Graz, 33: 209–233. [In German]. Vonder Mühll, D. (1992). Evidence of intrapermafrost groundwater flow beneath an active rock glacier in the Swiss Alps. Permafrost and Periglacial Processes, 3: 169–173. Vonder Mühll, D. (1993). Geophysikalische untersuchungen im permafrost des Oberengardins. Mittelungen Versuchsanst Wasserbau Hydrologie Edigenöss Tahnische Hochschule Zürich, 122: 222. [In German]. Vonder Mühll, D. & Haeberli, W. (1990). Thermal characteristics of the permafrost within an active rock glacier (Murtèl/Corvatsch, Grisons, Swiss Alps). Glaciology, 36: 151–158. Vorndrang, G. (1972). Kriopedologische untersuchungen mit Hilfe von bodentem- peraturmessungen (an einen zonalen strukturboden-vorkommen in der Silvretta- gruppe). Münchener Geografer Abhandlungen, 6. 70 p. [In German]. Voroshilov, G. D. (1978). Effect of coagulators on the magnitude of frost heave of Far Eastern Supesses and Suglinoks. Proceedings of the 2nd International Confer- ence on Permafrost, Yakutsk, USSR. Washington, D. C. USSR Contribution, National Academy of Sciences: 261–254. Vorren, K-D. (1979). Recent palsa datings, a brief survey. Norsk geografisk Tidsskrift, 33: 217–219. Vorren, K.-D. & Vorren, B. (1975). The problem of dating a palsa: two attempts in- volving pollen diagrams, determination of moss subfossils, and C14 datings. Astarte, 8: 73–81. Votyakov, Yi. N.& Grechishchev, S. Ye. (1969). Temporary after-effect of tempera- ture strains and stresses in frozen soils. In «Construction in East Siberia and Far North», No 14. [In Russian]. Vtyurin, B. I. (1975). Underground ice in the USSR. Moscow. Nauka. 212 p. [In Russian]. Vtyurina, E. (1962). Basic features of formation of cryogenic structure of active layer soils, and cryotexture method of estimation of the depth of the active layer. Permafrost of the USSR. Moscow. Russian Academy of Sciences. [In Russian]. Vyalov, S. S. (1959). Rheological properties and bearing capacity of frozen soils. Hanover, New Hampshire. U. S. Army Cold Regions Research and Engineering Labor- atory Translation #74. 219 p.

335 Список литературы

Vyalov, S. S. (1978). Rheological basis of soil mechanics. In: Yizdatelstvo «Vysshaya Shkola». [In Russian]. Vyalov, S. S. (1984). Placing of deep pile foundations in permafrost in the USSR. Permafrost: 4th International Conference on Permafrost, Washington, D. C. National Academy Press Final Proceedings: 16–17. Vyalov, S. S., Fotiev, S. M., Gerazimov, A. S. & Zolotar, A. I. (1997). Change in the boundaries of geotemperature zones in Western Siberia during global warming. Hydro- technical Construction, 31(11): 655–659. [In Russian]. Vyalov, S. S., Gerasimov, A. S., Zolotar, A. J. & Fotiev, S. M. (1993). Ensuring structural stability and durability in permafrost ground areas at global warming of the Earth’s climate. In: Proceedings of the 6th International Conference on Permafrost. Wushan, Guangzhou, China. South China University of Technology Press 1: 955–960. Wagner, S. (1992). Creep of alpine permafrost, investigated on the Murtel rock glacier. Permafrost and Periglacial Processes, 3: 157–162. Wahrhaftig, C. & Cox, A. (1959). Rock glaciers in the Alaska Range. Geological Society of America Bulletin, 70: 383–436. Walder, J. S. & Hallet, B. (1985). A theoretical model of the fracture of rock during freezing. Geological Society of America, Bulletin, 96(3): 336–346. Walker, D. A., et al. (2003). Vegetation-soil-thaw-depth relationships along a low- arctic bioclimatic gradient, Alaska: Synthesis of information and ATLAS studies. Per- mafrost and Periglacial Processes, 14: 103–123. Walker, D. A., et al. (2004). Frost boil ecosystems: Complex interaction between landforms, soils, vegetation and climate. Permafrost and Periglacial Processes, 15: 171–188. Walker, D. A., et al. (2008). Arctic patterned-ground ecosustems: a synthesis of field studies and models along a North American Arctic Transect. Journal of Geo- physical Research: Biogeosciences, 113. Doi: 10.1029/2007JG000504 Walker, D. A., Webber, P. J., Binnian, E. F., Everett, K. R., Lederer, N. D., Nordstrand, E. A. & Walker, M. D. (1987). Cumulative impacts of oil fields on northern Alaskan landscapes. Science, 238: 757–761. Walker, H. J. & Arnborg, L. (1966). Permafrost ice wedge effect on riverbank ero- sion. Proceedings of the 1st International Permafrost Conference. Washington. Na- tional Academy of Science, National Research Council Publication 1287: 164–171. Wallace, R. E. (1948). Cave-in lakes in the Nebesna, Chisana and Tanana river valleys, eastern Alaska. Journal of Geology, 56: 171–181. Walter, K. M., Zimov, S. A., Chanton, J. P., Verbyla, D. & Chapin, F. S. III (2006). Methane bubbling from Siberian thaw lakes as a positive feedback to climate warming. Nature, 443: 71–75. Walsh, J. E. (1991). The Arctic as a bellweather. Nature, 352: 19–20. Walton, D. W. H. (1985). A preliminary study of the action of crustose lichens on rock sufaces in Antarctica. In: Siegfried, W. R., Condy, P. R. & Laws, R. M. (eds.). Antarctic nutrient cycles and food webs. Berlin, Springer-Verlag: 180–185. Wan, X. H., Lai, Y. & Wang, C. (2015). Experimental study on the freezing temper- atures of saline silty soils. Permafrost and Periglacial Processes, 26: 175–187. Wan, Y. L. (2008). Transmission line pole foundations design in permafrost regions on Qinghai-Tibet Plateau. Electric Railway, 6: 9–12. Wang, A. G., Ma, W. & Wu, Z. J. (2005). Thickness of overlying sand and gravel layer and cooling effect of crushed rocks on roadbeds. Chinese Journal of Rock Me- chanics and Engineering, 24(3): 2333–2341. [In Chinese with English Abstract].

336 Список литературы

Wang, B. (2011). Retrogression rate of thaw slumps in permafrost — an update from the latest monitoring data, Proceedings of the 2011 Pan-Am CGS Geotechnical Conference. 6 p. Wang, B. & French, H. M. (1994). Climate controls and high altitude permafrost, Qing- hai-Xizang (Tibet) Plateau, China. Permafrost and Periglacial Processes, 5: 269–282. Wang, B. & French, H. M. (1995). Implications of frost heave for patterned ground, Tibet Plateau, China. Arctic and Alpine Research, 27(4): 377–344. Wang, B. L. (1990). Massive ground ice within bedrock. Journal of Glaciology and Geocryology, 12(3): 209–218. [In Chinese]. Wang, G.-S., Yu, Q.-H., You, Y.-H., Zhang, Z., Guo, L. Wang, S.-J. & Yu, Y. (2014). Problems and counter measures in construction of transmission line projects in perma- frost regions. Sciences in Cold and Arid Regions, 6(5): 432–439. Wang, J., Hua, J., Sui, J., Wu, P., Lui, T., & Chen, P. P. (2016). The impact of bridge pier on ice jam evolution — an experimental study. Journal of Hydrology and Hydrome- chanics, 64(1): 75–82. Wang, K., Sun, J., Cheng, G. & Jiang, K. (2011a). On the influence of altitude and latitude on mean surface air temperature across the Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Mountain Science, 8: 808–816. Wang, L., Dong, X. P., Zhang, W., Zhang, G. S., Liu, G. X. & Feng, H. Y. (2011b). Quantitative characters of microorganisms in permafrost at different depths and their relation to soil physicochemical properties. Journal of Glaciology and Geocryology, 33: 436–441. Wang, L. Y. & Xu, X. Y. (2010). Analysis on the ground temperature around trans- mission line tower foundation in permafrost regions. Construction Technology in Cold Regions, 3: 81–83. Wang, N., Zhao, Q., Li, J., Hu, G. & Cheng, H. (2003). The sand wedges of the last ice age in the Hexi Corridor, China: paleoclimatic interpretation. Ge- omorphology, 51: 313–320. Wang, S. J., Chen, J. B. & Qi, J. L. (2009). Study on the technology for highway construction and engineering practices in permafrost regions. Sciences in Cold and Arid Regions, 1(5): 412–422. Wang, S. L. (1989). Formation and evolution of permafrost on the Qinghai-Xizang Plateau since the Late Pleistocene. Journal of Glaciology and Geocryology, 11(1): 69– 75. [In Chinese]. Wang, X. L. & Zhang, H. Y. (2004). Pole and tower foundation design and their con- struction measures in frozen ground. Inner Mongolia Electic Power, 22(3): 65–66. Wang, X. S., Fan, T. T., Gao, Y. X. & Hu, Y. (2013). Research on China’s high- grade highway design index of asphalt pavement with granular base. Wang, Z. Y., Ling, X. Z., Zhang, F., Wang, L. N., Chen, S. J. & Zhu, Z. Y. (2013). Field monitoring of railroad embankment vibration responses in seasonally frozen re- gions. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(4): 393–398. Washburn, A. L. (1947). Reconnaisance geology of portions of Victoria Island and adjacent regions, Arctic Canada. Geological Society of America, Memoir 22. 142 p. Washburn, A. L. (1952). Patterned ground. Revue Canadienne de Géographie, IV: 5–9. Washburn, A. L. (1956). Classification of patterned ground and review of suggested origins. Geological Society of America Bulletin, 67: 823–865. Washburn, A. L. (1967). Instrumental observations of mass wasting in the Mesters Vig District, Northeast Greenland. Meddeleser om Grønland, 166: 297 p.

337 Список литературы

Washburn, A. L. (1969). Weathering, frost action and patterned ground in the Mes- ters Vig District, Northeast Greenland. Meddeleser om Grønland, 176: 303 p. Washburn, A. L. (1973). Periglacial Processes and Environments. London, Edward Arnold. 320 p. Washburn, A. L. (1979). Geocryology — A survey of periglacial processes and en- vironmemts. London, Edward Arnold. 406 p. Washburn, A. L. (1985). Periglacial problems. In: Church, M. & Slaymaker, O. (eds.). Field and theory: Lectures in Geocryology. Vancouver. University of British Co- lumbia Press: 166–202. Washburn, A. L. (1997). Plugs and plug circles: A basic form of patterned ground, Cornwallis Island, Arctic Canada — Origin and Implications. Geological Society of America, Memoir #190. 87 p. Washburn, A. L. & Goldthwait R. P. (1958). Slushflows (Abstract). Bulletin of the Geological Society of America, 69: 1657–1658. Washburn, A. L., Smith, D. D. & Goddard, R. H. (1963). Frost cracking in a middle- latitude climate. Builetyn Peryglacjalny, 12: 175–183. Waters, R. S. (1962). Altiplanation terraces and slope development in Vest-Spitz- bergen and southwest England. Biuletyn Peryglacjalny, 11: 89–101. Watts, S. H. (1983). Weathering pit formation in bedrock near Cory Glacier, south- eastern Ellesmere Island, Northwest Territories. Geological Survey of Canada, Paper 83–1A: 487–491. Weaver, J. S. & Stewart, J. M. (1982). In-situ Hydrates under the Beaufort Sea Shelf. Proceedings of the 4th Canadian Permafrost Conference, Calgary, Alberta. Ot- tawa, Associate Committee on Geotechnical Research, National Research Council of Canada: 312–319. Weed, R. & Norton, S. A. (1991). Siliceous crusts, quartz rinds and biotic weather- ing of sandstones in the cold desert of Antarctica. In: Berthelin, J. (ed.). Diversity and environmental biochemistry. Amsterdam. Elsevier: 327–329. Weeks, W. S. (1920). Thawing of frozen ground with cold water. Mining and Scien- tific Press 120 (March 13th): 367–370. Wei, Z. Y. (2009). Analysis of the reason of subsidence and displacement of cone cylindrical foundation for Qinghai-Tibet Railway 110 kV transmission project and treat- ment measure. Qinghai Electric Power, 28(3): 22–24. Wein, N. (1976). Frequency and characteristics of Arctic tundra fires. Arctic, 29: 213–222. Wein, N. (1984). Agriculture in the pioneering regions of Siberia and the Far East: Present status, problems and prospects. Soviet Geography, 25: 592–620. Wen, Z., Yu, Q. H., Wang, D. Y., et al. (2012). The risk evaluation of the tower foun- dation frost jacking along Qinghai-Tibetan transmission line and its countermeasures. Proceedings of the 15th International Speciality Conference on Cold Regions Engi- neering. ASCE2012. Québec City, Canada. American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia: 573–582. Whalley, W. B., Rea, B. R., Rainey, M. M. & McAlister. (1997). Rock weathering in blockfields: Some preliminary data from mountain plateaus in Northern Norway. In: Widdowson, M. (ed.). Palaeosurfaces: Recognition, reconstruction and interpretation. Geological Society of London, Special Publication 129: 133–145. Whalley, W. B., Rea, B. R., & Rainey, M. M. (2001). Weathering, blockfields and fracture systems and the implications for long-term landscape formation: Some evi- dence from Lygen and Øksfjodjøken areas in North Norway. Polar Geography, 28(2): 93–119.

338 Список литературы

White, A. U. & Seviour, C. (1974). Rural water supply and sanitation in less devel- oped countries — a selected annotated bibliography. Ottawa. International Develop- ment Research Centre Report. IDRC-028e. White, B. (2013). Buried Alaska gas pipeline could face powerful bending forces. 5 p. http://www. acrticgas.gov/printmail/buried-alaska-gas-pipeline-could-face-power- ful-bendingforces White, P. G. (1979). Rock glacier morphometry, San Juan Mountains, Colorado. Geological Society of America, Bulletin 90(6): 1515–1518; II924-II952. White, S. E. (1971a). Rock glacier studies in the Colorado Front Range, 1961 to 1968. Arctic and Alpine Research, 3: 43–64. White, S. E. (1971b). Debris falls at the front of the Arapaho rock glacier, Colorado Front Range, U. S. A. Geografiska Annaler, 53A: 86–91. White, S. E. (1974). Rock glaciers and blockfields. Geological Society of America, Abstracts with Programs 6: 1005. White, S. E. (1975). Additional data on Arapaho rock glacier in Colorado Front Range, U. S. A. Journal of Glaciology, 14: 529–530. White, S. E. (1976a). Is frost action really only hydration shattering? A review. Arc- tic and Alpine Research, 8: 1–6. White, S. E. (1976b). Rock glaciers and blockfields. Review and new data. Quater- nary Research, 6: 77–97. White, S. E. (1981). Alpine mass movement forms (noncatastrophic): Classification, description and significance. Arctic and Alpine Research, 13: 127–137. White, S. E. (1987). Differential movement across transverse ridges on Arapahoe rock glaciers, Colorado Front Range, U. S. A. In: Giardino, J. R, Shroder, J. F. and Vi- tek, J. D. (eds.). Rock glaciers. London. Allen and Unwin: 145–149. Whittacker, B. N. & Reddish, D. J. (1989). Subsidence occurrence, prediction and control. Amsterdam, Oxford, New York and Tokyo. Elsevier. 528 p. Wielicki, B. A., Barkstrom, B. R., Harrison, E. F., Lee, R. B., Smith, G. L. & Cooper, J. E. (1996). Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES): An Earth Observing System Experiment. Bulletin of the American Meteorological Soci- ety, 77, 853–868). (http://earthobservatory.nasa.gov/GlobalMaps/view.php?d1= CERES_NETFLUX_M). Wild, G. I. (1882). On the air temperature in the Russian Empire. St. Petersburg. Russian Geological Society. 359 p. [In Russian]. Willerslev, E. & Cooper, A. (2005). Ancient DNA. Proceedings of the Royal Society, B 272: 3–16. Wilkerson, A. S. (1932). Some frozen deposits in gold fields of interior Alaska. American Museum Novitat, 5. Willams, D. M. (1996). The barbed walls of China: A contemporary grassland drama. The Journal of Asian Studies, 55(3): 665–691. Williams, J. R. (1970). Groundwater in permafrost regions of Alaska. U. S. Geolog- ical Survey, Professional Paper 696. Williams, J. R. & van Everdingen, R. O. (1973). Groundwater investigations in per- mafrost regions of North America. In: Permafrost, North American Contribution to the 2nd International Conference on Permafrost, Yakutsk. Washington, National Academy of Sciences: 435–446. Williams, M. A. J. (2000). Desertification: General debates explored through local studies. Progress in Environmental Science, 2(3): 229–251. Williams, M. A. J. & Balling, Jr., R. C. (1996). Interactions between desert and cli- mate. London. Edward Arnold.

339 Список литературы

Williams, P. J. (1967). Properties and behavior of freezing soils. Norwegian Tech- nical Institute, Publication #72. 119 p. Williams, P. J. (1979). Pipelines and Permafrost. London. Longman. 98 p. Williams, P. J. (1984). Moisture migration in frozen soils. Final Proceedings of the 4th International Conference on Permafrost. Washington. National Academy Press: 64–66. Williams, P. J. (1986). Pipelines and Permafrost. Science in a cold climate. Ottawa. Carleton University Press. 137 p. Williams, P. J. & Smith, M. W. (1989). The frozen earth. Fundamentals of Geocry- ology. Cambridge. Cambridge University Press. 306 p. Williams, R. G. B. & Robinson, D. A. (1981). Weathering of sandstone by the com- bined action of frost and salt. Earth Surface Processes and Landforms, 6: 1–9. Williams, R. H. (1959). Ventilated building foundations in Greenland. American So- ciety of Civil Engineers, Journal of the Construction Division, 85(602): 23–36. Willman, H. B., Glass, K. D. & Frye, J. C. (1963). Mineralogy of glacial tills and their weathering profiles in Illinois. Part 1. Glacial Tills. Illinois State Geological Survey, Ur- bana. Circular #347. 55 p. Wilson, P. (1990). Clast size variations on talus: some observations from Northwest Ireland. Earth Surface Processes and Landforms, 15: 183–188. Wilson, P. (2007). Periglacial landforms, rock forms, and block/rock streams. In: Elias, S. (ed.). Encyclopedia of Quaternary Science. Oxford. Elsevier: 2217–2225. Wilson, P. (2014). Rockfall talus slopes and associated talus-foot features in the glaciated Great uplands of Britain and Ireland: periglacial, paraglacial or composite landforms? Geological Society of London, Special Publications 320: 133–144. Wilson, P., Bentley, M. J., Schnabel, C., Clark, R. & Xu, S. (2008). Stone run (block stream) formation in the Falkland Islands over several cold stages, deduced from cos- mogenic isotope (10Be and 26Al) surface exposure dating. Journal of Quaternary Sci- ence, 23: 461–473. DOI:10.1002/jqs.1156 Wimmer, M. (2007). Eis-und temperaturmessungen im Schönberg System (Totes Gebirge, Öbersterreich/Steiermark). Alpin Untertagr, Berchesgarden 9–11 Proceed- ings. Munich. Deutsches Höhlenund Karstforscher: 93. [In German]. Wimmler, N. L. (1927). Placer-mining methods and costs in Alaska. Washing- ton, D. C. U.S Government Printing Office. Winterbottom, K. M. (1974). The effects of slope angle, aspect and fire on snow av- alanching in the Field, Lake Louise, and Marble Canyon region of the Canadian Rocky Mountains. Unpublished M.Sc. thesis, Department of Geography, University of Cal- gary. 148 p. Wisshak, M., Straub, R. & Lopez-Correa, M. (2005). Das Eisrohrhöle-Bam- melschacht-Systm (1337/118) im Kleinen Weitschartenkopf (Reiteralm). Berschtes- gadener Alpen Karst und Höhle 2004/2005. Munich: Verband Deutschen-Höhlen-und Karstforscher: 68–81. [In German]. Wolfe, S. A., Kotler, E. & Dallimore, S. R. (2001). Surficial characteristics and the distribution of thaw landforms (1970 to 1999), Shingle point to Kay Point, Yukon Terri- tory. Geological Survey of Canada. Open file 4088. Wolfe, S. A., Stevens, C. W., Gaanderse, A. J. & Oldenborger, G. A. (2014). Lithalsa distribution, morphology and landscape associations in the Great Slave Low- land, Northwest Territories, Canada. Geomorpholog, y 204: 302–313. Woo, M.-K. (1986). Permafrost hydrology in North America. Atmosphere-Ocean, 24(3): 201–234.

340 Список литературы

Woo, M.-K. (2012). Permafrost Hydrology. Heidelburg, Sprnger-Verlag. 575 p. Woo, M.-K. & Heron, R. (1981). Occurrence of ice layers at the base of High Arctic snowpacks. Arctic and Alpine Research, 13: 225–230. Woo, M.-K., Yang, Z., Xia, Z. & Yang, D. (1994). Streamflow processes in an al- pine permafrost catchment, Tianshan, China. Permafrost and Periglacial Processes, 5: 71–85. Woo, M.-K. & Young, K. L. (1990). Thermal and hydrological effects of slope dis- turbances in a continuous permafrost environment. Proceedings of the 5th Canadian Permafrost Conference. Nordicana: 54: 175–180. Woods, C. B. (1977). Distribution and selected characteristics of high altitude pat- terned ground in the summit area of Plateau Mountain, Alberta. Unpublished M.Sc. the- sis, Department of Geography, University of Calgary. 171 p. Worsley, P. & Gurney, S. D. (1996). Geomorphology and hydrogeological signifi- cance of the Holocene pingos in the Karup Valley area, Trail Island, northern East Greenland. Journal of Quaternary Science, 11: 249–262. Worsley, P., Gurney, S. D. & Collins, P. (1995). Late Holocene ‘Mineral palsas’ and associated vegetation patterns: A case study from Lac Hendry, Northern Québec, Can- ada and significance for European Pleistocene themokarst. Quaternary Science Re- views, 14: 179–192. Wrangel, F. P. (1841). A journey to the northern shores of Siberia and along the Arctic Ocean made in 1820–1824. St. Petersburg. [In Russian]. WRB (2014). World reference base for soil resources. IUSS working group. Rome. FAO. World Soil Resources Report # 106. 181 p. Wu, Q. B., Jiang, G. L., Zhang, P., Deng, Y. S., Hou, Y. D. & Zhang, B. G. (2015). Evidence of natural gas in Kunlun Pass Basin, Qinghai-Tibet Plateau, China. Chinese Science Bulletin, 60(1): 68–74. Wunnemann, B., Reinhardt, C., Kotlia, B. S. & Riedel, F. (2008). Observations on the relationship between lake formation, permafrost activity and lithalsa develop- ment during the last 20,000 years in the Tso Kar Basin, Ladakh, India. Permafrost and Periglacial Processes, 19: 341–358. Wyman, G., (2009). Transmission line construction in Sub-Arctic Alaska case study: Golden Valley Electric Association’s 230 kV Northern Intertie. Electrical transmission and substation structures, 2009. American Society of Civil Enineers, Reston, Virginia: 1–13. Xie, C. & Gough, W. A. (2013). A simple thaw-freeze algorithm for a multi-layered soil using the Stefan Equation. Permafrost and Periglacial Processes, 24: 252–260. Xie, S. B., Qu, J. Q., Zu, R. F., Zhang, K. C. & Han, Q. J. (2012). New discoveries on the effects of desertification on the ground temperature of permafrost and its signif- icance to the Qinghai-Tibet Railway. Chinese Science Bulletin, 57(8): 838–842. Xie, S. B., Qu, J. Q., Lai, Y. & Pang, J. (2015). Formation mechanisms and suitable controlling pattern of sand hazards at Honglianghe River section of Qinghai-Tibet Rail- way. Natural Hazards, 76(2): 855–871. Doi: 10.1007/s11069–014–1523–7 Xu, A. H. (2011). Discussion on the relationship between longitudinal cracks and alignment of subgrade in permafrost regions. Sciences in Cold and Arid Regions, 3(2): 132–136. Xu, S., Zhang, D., Xu, Q. & Shi, S. (1984). Periglacial development in the northeast marginal region of Qinghai-Xizang Plateau. Journal of Glaciology and Geocryology, 19: 280–283.

341 Список литературы

Xu, X. Z., Cheng, G. D., & Yu, Q. H. (1999). Research prospect and suggestions of gas hydrates in permafrost regions on the Qinghai Tibet Plateau. Advance in Earth Sciences, 14(2): 201–204. [In Chinese]. Yachevskiy, L. A. (1989). Permafrost soils in Siberia. Proceedings of the Russian Geographical Society, 25: 341–355. [In Russian]. Yakushev, V. S. & Collett, T. S. (1992). Gas hydrates in Arctic Regions: Risk to drill- ing and production. In: Chung, J. S., Natvig, B. J., Li, Y.-C. & Das, B. M. (eds.). Pro- ceedings, 2nd International Offshore and Polar Engineering Conference, San Fran- cisco, June 14–19th, 1992: 317–324. Yakushev, V. S. & Chuvilin, E. M. (2000). Natural gas and hydrate accumulations within Permafrost in Russia. Cold Regions Science and Technology, 31: 187–197. Yan, F. Z., Li, P. & Cheng, G. D. (2012). Principal problems and solutions of the foundation engineering in the high-altitude permafost region. Electric Power, 45(12): 34–41. Yan, W.-J., Niu, F. J., Zhang, X.-J., Luo, J. & Yin, G.-A. (2014). Advances in studies on concrete durability and countermeasures against freezing-thawing effects. Sciences in Cold and Arid Regions, 6(4): 398–408. Yang, D., Kane, D. L., Hinzman, L. D., Zhang, X., Zhang, T. & Ye, H. (2002). Sibe- rian Lena River hydrologic regime and recent change. Journal of Geophysical Re- search — Atmospheres, 107: 4694. DOI: 10.1029/2002JD002542. Yang, S. & Shi, Y. (2015a). Numerical simulation of formation and preservation of Ningwu Ice Cave, Shanxi, China. The Cryosphere Discuss, 9: 2367–2395. Yang, S. & Shi, Y. (2015b). Numerical simulation of formation and preservation of Ningwu Ice Cave, Shanxi, China. The Cryosphere, 9, 1983–1993. doi:10.5194/tc-9– 1983–2015. Yang, S. Z., Cao, X. & Jin, H. J. (2015). Validation of wedge ice isotopes at Yitul’he, Northeast China as climatic proxy. Boreas, 44(3): 502–510. Yang, S. Z. & Jin, H. (2011). δ18O and δD records of inactive ice-wedges in Yituli’he, Northeastern China and their paleoclimatic implications. Science China, Earth Sciences, 54: 119–126. Yang, Y. H., Zhu, B. Z., Jiang, F. Q., Wang, X. L. & Li, Y. (2012). Prevention and management of wind-blown sand damage along Qinghai-Tibet Railway in Cuonahu Lake area. Sciences in Cold and Arid Regions, 4(2): 132–139. Yarie, J. (1981). Forest fire cycles and life tables: A case study from interior Alaska. Canadian Journal of Forest Research, 11: 554–562. Yarnal, B. M. (1979). The sequential development of a rock glacier-like landform, Mount Assiniboine Provincial Park, British Columbia. Unpublished M. Sc. thesis, De- partment of Geography, University of Calgary. 141 p. Yershov, E. D. (1979). Moisture transfer and cryogenic textures in fine grained soils. Moscow. Moscow University Publications, USSR. 214 p. Yershov, E. D. (1984). Transformation of dispersed deposits under repeated freez- ing-thawing. Engineering Geology, 3: 59–66. [In Russian]. Yershov, E. D. (ed.). (1985). Strains and stresses in freezing and thawing soils. Moscow. Moscow State University. M.: Yizdatelstvo [In Russian]. Yershov, E. D. (1986). Physical chemistry and mechanics of frozen soils. M.: Yiz- datelstvo, Moscow. Moscow State University. [In Russian]. Yershov, E. D. (1990). Obshchaya Geokriologiya. Nedra. [In Russian]. Yershov, E. D. (ed.). (1998a). Foundations of Geocryology. Moscow. Moscow State University. 575 p. [In Russian].

342 Список литературы

Yershov, E. D. (1998b). General Geocryology. Studies in Polar Research, Cam- bridge, Cambridge University Press. 580 p. Yonge, C. J. & Macdonald, W. D. (2014). Stable isotope composition of perennial ice in caves as an aid to characterizing ice cave types. In: Land, L., Kern, Z., Maggi, V. and Turri, S. (Eds.). Proceedings of the 6th International Workshop on ice caves: 41–49. Yoshikawa, K. (1993). Notes on open system pingo ice, Adventdalen, Spitzbergen. Permafrost and Periglacial Processes, 4: 327–334. Yoshikawa, K. (1998). The groundwater hydraulics of an open system pingo. Pro- ceedings, 7th International Conference, Yellowknife. Collection Nordicana, 55: 1179– 1184. Yoshikawa, K., Bolton, W. R., Romanovsky, V. E., Fukuda, M. & Hinzman, L. D. (2003). Impacts of wildfire on the permafrost in the boreal forests of Interior Alaska. Journal of Geophysical Research, 108, NO DI, 8148. doi:10.1029/2001JD000438 Yoshikawa, K. & Harada, K. (1995). Observations on nearshore pingo growth, Ad- ventdalen, Spitzbergen. Permafrost and Periglacial Processes, 6: 361–372. Yoshikawa, K. & Hinzman, L. D. (2003). Shrinking thermokarst ponds and ground- water dynamics in discontinuous permafrost near Council, Alaska. Permafrost and Per- iglacial Processes, 14: 151–160. Yoshikawa, K., Sharkhuu, N. & Sharkhuu, A. (2013). Groundwater hydrology and stable isotope analysis of an open-system pingo in northwestern Mongolia. Permafrost and Periglacial Processes, 24: 175–183. You, Y. H., Yang, M. B., Yu, Q. H., Wang, X. B., Li, X. & Yue, Y. (2016). Investiga- tion of an icing near a tower foundation along the Qinghai-Tibet Power Transmission Line. Cold Regions Science and Technology, 126: 250–259. http://dx.doi.org/ 10.1016/j.coldregions.2015.05.005 Young, A. (1972). Slopes. Edinburgh. Allen and Unwin. 288 p. Yount, J., Decker, R., Rice, R. & Wells, L. (2004). Reducing avalanche hazard to US Route 89/191 in Jackson, Wyoming using snow sails. Proceedings of the Inter- national Snow Science Workshop, ISSW, Jackson Hole, Wyoming, September 19– 24th, 2004. Yu, Q. H., Liu, H. J., Qian, J., et al. (2009). Research on frozen engineering of Qinghai-Tibet 500 kV DC Power Transmission Line. Chinese Journal of Engineering Geophysics, 6(6): 806–812. Yu, Q. H., Zheng, G. S., Guo, L., Wang, X. B., Wang, P. F. & Bao, Z. H. (2015). Analysis of tower foundation stability along the Qinghai-Tibet Power Transmission Line and impact of the route on permafrost. Cold Regions Research and Engineering. Doi: 10.1016/ j. coldregions.2015.06.15 Yu, T. L., Lei, J. G. & Li, C. Y. (2009). Compression strength of floating ice and cal- culation of ice force on bridge piers. Proceedings of the International Conference on Modeling and Simulation, Cape Town, South Africa: 29–31. Yu, X., Yu, X. Y., Zhang, B. & Li, N. (2009). An innovative sensor for assisting spring load restrictions: Results from a field demonstration study. In: Proceedings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering. Reston, Virginia. American Society of Civil Engineers: 417–428. Yue, Z. R., Wang, T. L., Ma, C. & Sun, T. C. (2013). Frost control of fine round gravel fillings in deep seasonal frost frozen regions. Sciences in Cold and Arid Regions, 5(4): 425–432.

343 Список литературы

You, Y., Yang, M., Yu, Q., Wang, X., Li, X. and Yoe, Y. 2015. Investigating the genesis of ground icing near a Qinghai-Tibet Power Transmission Line tower founda- tion by electrical resistivity tomography. Cold Regions Science and Technology. Yu, H., Luedeling, E. & Xu, J. (2010). Winter and spring warming result in delayed spring phenology on the Tibetan Plateau. Proceedings of the National Academy of Sci- ences, 107: 22151–22156. Yu, J. L., Lei, J. Q., Li, C., Yu, H. & Shan, S. (2009). Compressive strength of float- ing ice and calculation of ice force on bride piers during ice collision. In: Proceedings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering. Reston, Virginia. American So- ciety of Civil Engineers: 609–617. Yu, J. L. & Shi, H. X. (2011). Changes of microbes population in the different de- graded alpine meadows on the Qinghai-Tibetan Plateau. Acta Agriculture Boreali-occi- dentalis Sinica, 20: 77–81. Yu, Q. H., Niu, F. J., Pan, X, Bai, Y. & Zhang, M. (2008). Investigation of embank- ment with temperature-controlled ventilation along the Qinghai-Tibet Railway. Cold Re- gions Science and Technology, 53: 193–199. Yu, Q. H., Wen, Z., Ding, Y. S., et al. (2009). Monitoring the tower foundations in the permafrost regions along the Qinghai-Tibet DC Transmission Line from Qinghai Province to Tibetan Autonomous Region. Journal of Glaciology and Geocryology, 34(5): 1165–1172. Yu, R. F. (2002). Research on frozen foundation around pole of transmission line. Jilin Electric Power, 2: 9–12. Yu, Z., Loisel, J., Brosseau, D., Beilman, D. & Hunt, S. (2010). Global peatland dy- namics since the last glacial maximum. Geophysical Research Letters, 37, L13402. 5 p. Žák, K., Onac, B. P. & Persoiu, A. (2008). Cryogenic carbonates in cave environ- ments: A review. Quaternary International, 187: 84–96. Žák, K., Orvošá, M., Filippi, M., Vlcˇek, L., Onac, B. P., Pers¸oiu, A., Rohovec, J. & Sve˛tlik, I., (2013). Cryogenic cave pearls in the periglacial zones of ice caves. Journal of Sedimentary Research, 83: 207–220. Zarling, J. P., Conner, B. & Goering, D. J. (1983). Air duct systems for road stabili- zation over permafrost areas. In: Permafrost. 4th International Conference. Washing- ton. National Academy Press Publication: 1463–1468. Zeder, M. A. & Hesse, B. (2000). The initial domestication of goats in the Zagros Mountains 10,000 years ago. Science, 287: 2254–2257. Zemtsov, A. A. (1959). Relict permafrost in the West-Siberian depression. In: Ice Age on the European part of the USSR. Moscow. Moscow State University: 331–334. [In Russian]. Zenin Xing, Xiaoling Wu & Hongkang Qu. (1980). Determination of the ancient per- mafrost table, based on the variation in the content of clay minerals. Chinese Journal of Glaciology and Cryopedology (Bingchuan Dongtu), 2, Special Issue 29–46. [In Chi- nese]. Zenin Xing, Xiaoling Wu & Hongkang Qu. (1984). Determination of the ancient per- mafrost table, based on the variation in the content of clay minerals. Ottawa. National Research Council of Canada Technical Translation NRU/CNR TT-2082. Zhan, Z. S. & Kuang, C. M. (2006). Research on blasting technology for construc- tion of Fenghoushan tunnel in Permafrost. Journal of Rock Mechanics and Engineer- ing, 25(5). Zhang, E. M. & Wu, Z. W., (1999). The degradation of permafrost and highway en- gineering. Lanzhou. Lanzhou University Press: 105–115.

344 Список литературы

Zhang, G. S., Nui, F. J., Ma, X. J., Liu, W., Dong, M. X., Feng, H. Y., An, L. Z. & Cheng, G. D. (2007a). Phylogenetic diversity of bacteria isolates from the Qinghai-Ti- bet Plateau permafrost region. Canadian Journal of Microbiology, 53: 1000–1010. Zhang, G. S., Ma, X. J., Niu, F. J., Dong, M. X., Feng, H. Y., An, L. Z. & Cheng, G. D. (2007b). Diversity and distribution of alkaliphilic psychrotolerant bacteria in the Qinghai-Tibet Plateau permafrost region. Extremophiles, 11: 415–424. Zhang, G. S., Jiang, N., Liu, X. L. & Dong, X. Z. (2008a). Methanogenesis from methanol at low temperatures by a novel psychrophilic methanogen, «Methanolobus psychrophilus» sp. nov., prevalent in Zoige wetland of the Tibetan Plateau. Applied En- vironmental Biology, 74: 6114–6120. Zhang, G. S., Tian, J. Q., Jiang, N., Guo, X. P., Wang, Y. F. & Dong, X. Z. (2008b). Methanogen community in Zoige wetland of Tibetan plateau and phenotypic character- ization of a dominant uncultured methanogen cluster ZC-1. Environmental Microbiol- ogy, 10: 1850–1860. Zhang, J., Zhang, M. & Lui, Y. (2009). Reasonable height of roadway embankment in permafrost regions. In: Proceedings of the 14th Conference on Cold Regions Engi- neering. Reston, Virginia. American Society of Civil Engineers: 486–495. Zhang, K. C., Qu, J. J., K. T., Niu, G. H. & Han, Q. J. (2010). Damage by wind- blown sand and its control along the Qinghai-Tibet Railway in China. Aeolian Research, 1: 143–146. Zhang, K. C., Niu, Q. H., Qu, Liao, J. J., Yao, Z. Y. & Han, Q. J. (2011). Charateris- tics of sand damages and dynamic environment along the Tuotuohe section of the Qinghai-Tibet Railway. Sciences in Cold and Arid Regions, 3(2): 137–142. Zhang, L. M., Wang, M., Prosser, J. I., Zheng, Y. M. & He, J. Z. (2009). Alititude ammonia-oxidizing bacteria and archaea in soils on Mount Everest. FEMS Microbial Ecology, 70: 52–61. Zhang, L. N. (1988). Study of the adherent layer on different types of ground in per- mafrost region on the Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Glaciology and Geocryology, 10(1): 8–14. Zhang, L. X., Yuan, S. C. & Yang, Y. P. (2003). Mechanism and prevention of de- formation cracks of embankments in the permafrost regions along the Qinghai-Xizang Railway. Quaternary Sciences, 23(6): 604–610. Zhang, M. & Niu, F. J. (2009). Numerical study on the cooling effect of closed crushed-rock embankment along Qinghai-Tibet Railway in China. In: Proceedings of the 14th Conference on Cold Regions Engineering. Reston, Virginia. American So- ciety of Civil Engineers: 467–495. Zhang, T., Barry, R. G., Knowles, K., Heginbottom, J. A. & Brown, J. (1999). Statis- tics and characteristics of permafost and ground-ice distribution in the northern hemi- sphere. Polar Geography, 23(2): 132–154. Zhang, X., Presler, W., Li, L., Jones, D. & Odgers, B. (2014). Use of wicking fabric to help prevent frost boils in Alaskan pavements. Journal of Materials in Civil Engineer- ing, 26(4): 728–740. Doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943–5533.0000828. Zhang, R. V. (2014). Geocryolody principles of earth dams for low and medium pressures in permafrost with a changing climate. [In Russian]. http://www.rae.ru/fs/572- r34841/?Ing=en Zhang, X. F. & Sun, X. M. (2003). Analyzing the effect of tunnelling on temperature of permafrost in the Kunlun Mountains, Tibetan Plateau. Journal of Glaciology and Geocryology, 25(6). Zhang, Y. & Lai, Y. (2003). Analysis of hydration heat effects of cast-in-situ concrete foundations of cold regions culverts. Highway, 2: 50–56. [In Chinese].

345 Список литературы

Zhao, L., Cheng, G. D., Yu, Q. H., et al. (2010a). Permafrost injury and its control countermeasures along the key section of Qinghai-Xizang Highway. Chinese Journal of Nature, 32(1): 9–13. Zhao, L., Ding, Y. J., Liu, G. Y., Wang, S. L. & Jin, H. J. (2010b). Estimates of the reserves of ground ice in permafrost regions on the Qinghai-Tibetan Plateau. Journal of Glaciology and Geocryology, 32(1): 1–9. [In Chinese]. Zhao, Y. & Wang, J. (1983). Calculation of the thaw depth beneath heated buildings in permafrost regions. In: Proceedings of the 4th International Permafrost Conference, Fairbanks. Washington, D. C. National Academy Press: 1490–1495. Zhou, S., Zhou, K., Yao, C., Wang, J. L. & Ding, J. L. (2015). Exploratory data anal- ysis and singularity mapping in geochemical anomaly identification in Karamay, Xin- jiang, China. Journal of Geochemical Exploration, 154: 171–179. Zhou, S. Z., Yi, C. L., Shi, Y. F. et al. (2001). Study on the ice age MIS 12 in west- ern China. Journal of Geomechanics, 7(4): 321–327. [In Chinese]. Zhou, Y. W. & Guo, D. X. (1983). Some features of permafrost in China. Proceed- ings of 4th International Conference on Permafrost. Vol. 1. Washington, D. C. National Academy Press: 496–501. Zhu Cheng, Cui Zhijiu & Yao Zeng (1992). Research on the feature rock glaciers on the Central Tian Shan Mountains. Acta Geographica Sinica 1992(3): 233–241. Zhu, L.-P., Wang, J.-C. & Li, B.-Y. (2003). The impact of solar radiation upon rock weathering at low temperatues: A laboratory study. Permafrost and Periglacial Pro- cesses, 14(1): 61–67. Zhu, L. N., Wang, G. R. & Guo, X. M. (1989). Calculation of the critical height of asphalt-paved embankment of the Qinghai-Xizang Highway. Proceed- ings of the 3rd Chinese National Conference on Permafrost, Harbin, China, Aug. 19– 24, 1986. Beijing. Kexue chubanshe (Science Press). China: 339–346. Zhu, Y. H., Zhang, Y. Q., Wen, H. J., Lu, Z. Q., Jia, Z. Y., Li, Y. H., Li, Q. H., Liu, C. L., Wang, P. K. & Guo, X. W. (2010). Hydrates in the Qilian Mountain perma- frost, Qinghai, northwest China. Acta Geological Sinica (English Edition), 84(1): 1–10. Zhu, Y. K. & Wang, B. C. (2011). Cause analysis to foundation freeze damage of transmission power line towers in severe cold district and its prevention measures. Inner Mongolia Electric Power, 29(6): 90–93. Zolotarev, G. S. (ed.) (1990). Textbook on engineering geology. Moscow. Moscow University Press. 294 p. [In Russian]. Zoltai, S. C. (1971). Southern limit of permafrost features in peat landforms, Mani- toba and Saskatchewan. Geological Association of Canada, Special Paper 4: 305–310. Zoltai, S. C. (1972). Palsas and peat plateaus in Central Manitoba and Saskatche- wan. Canadian Journal of Forest Research, 2: 291–302. Zoltai, S. C. (1975). Tree ring record of soil movements on permafrost. Arctic and Alpine Research, 7: 331–340. Zoltai, S. C. & Tarnocai, C. (1971). Properties of a wooded palsa in Northern Man- itoba. Arctic and Alpine Research, 3(2): 115–129. Zoltai, S. C. & Tarnocai, C. (1974). Soils and vegetation of hummocky terrain. En- vironmental Task Force on Northern Oil Development. Report 74–5. 86 p. Zoltai, S. C. & Tarnocai, C. (1975). Perennially frozen peatlands in the Western Arc- tic and Subarctic of Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, 12(1): 28–43. Zoltai, S. C., Tarnocai, C. & Pettapiece, W. W. (1978). Age of cryoturbated organic materials in earth hummocks from the Canadian Arctic. Proceedings of the 3rd Interna- tional Conference on Permafrost, Edmonton, Alberta. Ottawa. National Research Council of Canada: 326–331.

346 Список литературы

Zotov, V. D. (1940). Certain types of soil erosion and resultant relief features on the higher mountains of New Zealand. New Zealand Journal of Science and Technology, 21B: 256–262. Zubov, N. N. (1945). Arctic ice. Springfield, Virginia. National Technical Information Service, A 0426082. Translated from the Russian. Zuidhoff, E. S. & Kolstrup, E. (2000). Changes in palsa distribution in relation to cli- mate change in Laivadalen, Northern Sweden, especially 1960–1997. Permafrost and Periglacial Processes, 11(1): 55–69. Zuidhoff, E. S. & Kolstrup, E. (2005). Palsa development and associated vegetation in Northern Sweden. Arctic, Antarctic and Alpine Research, 37(1): 49–60.

Дополнительная литература от редактора перевода: Алексеев С. И. Основания и фундаменты: учебное пособие для студентов ву- зов / С. И. Алексеев. — СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2007. — 111 с Алексеев С. В. Криогенез подземных вод и горных пород (на примере Дал- дыно-Алакитского района Западной Якутии). М.: СО РАН, 2000 — 111 c. Алексеев, В. Р. Наледи и сток / В. Р. Алексеев, М. Ш. Фурман. — Новоси- бирск : Наука, 1976. — 118 с. Анисимов О. А., Белолуцкая М. А. Влияние изменения климата на вечную мерзлоту: прогноз и оценка неопределенности // Проблемы экологического мони- торинга и моделирования экосистем / Ed. А. Израэль. С.-Петербург, Гидрометео- издат, 2003, с. 21–38. Анисимова Н. П. Гидрогеохимические закономерности криолитозоны. Авторе- ферат докторской диссертации. Якутск, 1985. 35 с. Арктический шельф Евразии в позднечетвертичное время. Ред. А. А. Аксенов. М.: Наука, 1987, 276 с. Архангелов A. A., Шапошникова Е. А. Приближенная оценка палеомерзлот- ных условий формирования нижнеплейстоценовых отложений восточной части Приморской низменности // Мерзлотные исследования, в. XIV, М., Изд-во МГУ, 1974, с. 76–80. Архипов С. А. Объяснительная записка к региональной стратиграфической схеме Западно-Сибирской равнины. Новосибирск, ИГиГ СО АН СССР, 1990, 95 с. Астахов В. И. О хроностратиграфических подразделениях верхнего плейсто- цена Сибири // геология и геофизика, 2006, т. 47, № 11, с. 1207–1220. Афанасенко В. Е., Булдович С. Н., Романовский H. H. О проявлении мине- ральных вод в северной части Куларского хребта // Бюллетень МОИП. T.XLVLLL (6) 1973., с. 91–102. Афанасьева Р. Ф., Бурмистрова О. В., Прокопенко Л. В. Холодовой стресс: медико-биологические аспекты профилактики. Монография. — М., ООО фирма «Реннформ» — 2012. — 214 с. Ашпиз Е. С. Оценка надежности работы насыпей, сооружаемых по II принципу использования вечномерзлых грунтов в качестве основания // Межвуз. сб. науч. тр. М.: МИИТ. 1989. Вып. 823. С. 27–30. Ашпиз Е. С., Хрусталев Л. Н., Емельянова Л. В., Ведерникова М. А. Использо- вание синтетических теплоизоляторов для сохранения мерзлотных условий в ос- новании железнодорожной насыпи // Криосфера Земли. — № 2, т. X. — 2008. — С. 84–89.

347 Список литературы

Баду Ю. Б. Криогенная толща газоносных структур Ямала. О влиянии газовых залежей на формирование и развитие криогенной толщи полуострова Ямал М.: Научный мир. 2018. 232 с. Балобаев В. Т. Геотермия мёрзлой зоны литосферы севера Азии. Новоси- бирск: Наука, 1991. 193 с. Баранов И. Я. Геокриологическая карта СССР. Масштаб 1:5 000 000. М. 1977. Баулин В. В. Многолетнемерзлые породы нефтегазоносных районов СССР. М., — Недра, — 1985. Беликович А. В., ПРИРОДА И РЕСУРСЫ ЧУКОТКИ. Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 1997. 236 с. (Труды НИЦ «Чукотка»; Вып. 5) Биянов Г. Ф. Плотины на вечной мерзлоте / Г. Ф. Биянов. М., Энергоиздат, 1983, 176 с. Бобков В. А. Производство и применение льда. Пищевая промышленность. 1977 Бойцов А. В. Геокриология и подземные воды криолитозоны: учебное пособие / Бойцов А. В. — Москва: ТюмГНГУ (Тюменский государственный нефтегазовый университет), 2011. Большиянов Д. Ю. Пассивное оледенение Арктики и Антарктиды // Автореф. дис. д.г.н., 1. СПб, 2005, 47 с. Борисов Г. А., Шамшура Г. Я. Опыт проектирования, строительства и эксплу- атации земляных плотин в Норильске // VII Междувед. совещ. по мерзлотоведе- нию: Материалы по инж. мерзлотоведению. М., Изд-во АН СССР, 1959, с. 110– 119. Боярский О. Г., Митт К. Л. Новые данные об ископаемых льдах в тундре Ана- баро-Оленекского междуречья//Мерзлотные исследования, 1961, вып. 1, с. 154– 161. Брушков А. В. Засоленные мерзлые породы Арктического побережья, их про- исхождение и свойства М.: Изд-во МГУ. 1998. 332 с. Бурцева Е. И. Геоэкологические аспекты развития Якутии. — Новосибирск: Наука, 2006. — 270 с. Ваганов Е. А., Шиятов С. Г., Мазепа В. С. Дендроклиматические исследова- ния в Урало-Сибирской субарктике. Новосибирск: Наука, 1996. Васильева, А. П. Влияние глобального потепления на благосостояние мало- численных народов, проживающих на территории республики Саха (Якутия). Аль- манах современной науки и образования. Тамбов: Грамота, 2010. № 10. С. 74–75. Васильчук Ю. К. Повторно-жильные льды: гетероцикличность, гетерохрон- ность, гетерогенность. М.: Изд-во Моск. ун-та., 2006. 404 Величко A. A. (ред.) Изменение климата и ландшафтов за последние 65 мил- лионов лет (кайнозой: от палеоцена до голоцена). М., Геос, 1999, 260 с Велли Ю. Я. Устойчивость зданий и сооружений в Арктике. — Л.: Стройиздат, 1973. 152 с. Вернадский В. И. О пределах биосферы. // Изв. АН СССР. ОМЕН. Сер. геол. 1937. — № 1. — С. 3–24. Винокуров И. Н., А. Г. Черкашина, Н. М. Черноградская. Экологические усло- вия Якутии в изучении взаимоотношения генотип-среда (сельскохозяйственные животные как модель). Информационный Вестник ВОГиС. — 2010. — Т. 14; N 3. — С. 489–498. Воейков А. И. Снежный покров, его влияние на почву, климат и погоду, и спо- собы исследования. Изд. 2-е, испр, и знач. доп. Спб., 1889. 212 с. (Записки

348 Список литературы

Императорского русского Географического Общества по общей географии, том XVIII, № 2). Войтковский К. Ф. Фундаменты сооружений на мерзлых грунтах в Якутии / К. Ф. Войтковский, П. И. Мельников, Г. В. Порхаев и др. М., Наука, 1968, 199 с. Вотяков И. Н. Физико-механические свойства мерзлых и оттаивающих грунтов Якутии / И. Н. Вотяков. Новосибирск, Наука, 1975, 176 с. ВСН 61–89. Изыскания, проектирование и строительство железных дорог в районах вечной мерзлоты / ЦНИИС Минтранстроя СССР. М.: ЦНИИС, 1990. 208 с. Втюрин Б. И., Втюрина Е. А. Криотекстурный метод в геокриологии и палео- географии // Палеокриология в четвертичной стратиграфии и палеогеографии. М., Наука, 1973, с. 23–30. Вялов С. С. Реология мерзлых грунтов. — М.: Стройиздат, 2000. — 464 с. Гаврилова М. К. Климат Центральной Якутии Якутск. — Якутск: Якутское книжное изд-во, 1973. — 120 с. Гаврильев Р. И. Теплофизические свойства компонентов природной среды в криолитозоне: Справочное пособ. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. — 146 с. Гаррис Н. А., Закирова Э. А. Третий принцип использования мерзлых грунтов в качестве основания трубопроводов // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 5. С. 70–76. Геокриологическая карта СССР масштаба 1:2500000. Винница, Украина, 1997. Геокриологические условия Западно-Сибирской газоносной провинции / ред. Е. С. Мельников. — Новосибирск: Наука, 1983. — 193 с. Геокриологические условия Западно-Сибирской низменности. — М.: Наука: Госстрой СССР. Произв. и науч.-исслед. ин-т по инж. изысканиям в строитель- стве, 1967. — 214 с. Геокриология СССР: Западная Сибирь / Под ред. Э. Д. Ершова. — Москва: Недра Геокриология СССР. Средняя Сибирь / под ред. Э. Д. Ершова. — Москва: Недра, 1989. — 414 с.: Геокриология СССР. Горные страны юга СССР / под ред. Э. Д. Ершова. — Москва: Недра, 1989. — 359 с. Гитерман P. E. История растительности Северо-Востока СССР в плиоцене и плейстоцене. М, Наука, 1985, 96 с. Голубев В. Н. Структурное ледоведение. Строение конжеляционных льдов. М: Изд-во МГУ. 2000. 88 с. Голубчиков С. Н. Вечная мерзлота может преподнести много неприятных сюрпризов. «Независимая газета», 11.05.2011 Голубчиков С. Н., Ерохин С. В. Российский Север на переломе эпох. М.: Изд- во Пасьва. 2003. 240 с. Гольдин А. Л., Рассказов Л. Н. Проектирование грунтовых плотин. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 303 с. Гольдман В. Г., Знаменский В. В., Чистопольский С. Д. Гидравлическое оттаи- вание мерзлых горных пород. Труды ВНИИ-1, т. XXX, Магадан, 1970. Гольдштейн М. Н. Механические свойства грунтов. 2-е изд. — М.: Стройиздат, 1971. — 367 с. Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Респуб- лики Саха (Якутия) в 2007 году (М-во охраны природы РС (Я)). — Якутск: CMYK- MAS-TER, 2008. — 164 с.

349 Список литературы

Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Респуб- лики Саха (Якутия) в 2009 году. — Якутск, 2010. — 232 с. Гречищев С. Е., Чистотинов Л. В., Шур Ю. Л. Криогенные физико-геологиче- ские процессы и их прогноз. М.: Недра, 1980. 383 с. Григорьев Н. Ф. Криолитозона прибрежной части западного Яиала. Якутск, 1987. 111 с. Григорьев Н. Ф. Многолетнемерзлые породы Приморской зоны Якутии. М.: Наука, 1966. 180 с. Григорьев М. Н. Криоморфогенез устьевой области р. Лены. Якутск, 1993, 174 с. Гришин П. А., Дюков А. Е., Новиков Ю. А. Строительство плотин мерзлого типа в районах арктического побережья // Тр. IV совещ.-семинара по обмену опы- том строительства в суровых климатических условиях (Воркута, 1966). Красно- ярск, ПромстройНИИпроект, 1966, т. X, с. 2–7 Гроссвальд М. Г., Спектор В. Б. Ледниковый рельеф в районе Тикси // Геомор- фология, 1993, №3, с. 72–81 Груздов А. В. Основные закономерности распространения, строения толщ и температур многолетнемерзлых пород Тазовского полуострова и бассейн рек Надым и Пур. Природные условия Западной Сибири / А. В. Груздов, В. Т. Трофи- мов, Н. А. Филькин. — 1972. — № 2. — С. 115–133. Губин C. B. Позднеплейстоценовое почвообразование на лессово-ледовых отложениях северо-востока Евразии. Автореф. дис. докт. биол. наук, Пущино, 1999, 36 с. Давыдов В. А., Бондарева Э. Д. Изыскания и проектирование автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах: учеб. пособ. — Омск: ОмПИ, 1989. Дадаева Е. Подземная инфраструктура в криолитозоне: от проекта до вопло- щения. Единый промышленный портал Сибири. №89 июнь 2014. http://www.epps. ru/journal/detail.php?id=1225 Данилов И. Д. Плейстоцен морских субарктических равнин: М.: Изд-во МГУ, 1978. 200 с. Даувальтер В. А., Хлопцева Е. В. Гидрологические и гидрохимические осо- бенности озер Большеземельской тундры // Вестник МГТУ. 2008. №3. Дедова Н. П. Проектные решения по земляному полотну на участках «Ледо- вого комплекса» // Обеспечение надежности строящихся сооружений железнодо- рожной линии Томмот — Кердем на участке «Ледового комплекса»: материалы семинара-совещания, Якутск, 11–12 сентября 2007 г. — М.: Изд-во ООО «Центр Трансстройиздат», 2007. — С. 39–59 Деревягин А. Ю., Чижов А. Б., Майер X. Изотопный состав природных вод и современных подземных льдов Лаптевоморского региона // Криосфера Земли, 2003, т. VII, № 3, с. 41–48. Дроздов Д. С. Информационно-картографическое моделирование природно- техногенных сред в геокриологии: Автореф. дис. … д-ра геол.-мин. наук. Тюмень, 2004, 49 с. Дубиков Г. И. Закономерности распределения засоленности в мерзлых мор- ских отложениях. В кн.: Формирование мерзлых пород и прогноз криогенных про- цессов. М.: Наука, 1986. С. 14–27. Дядин Ю. А., А. Л. Гущин. Газовые гидраты. Соросовский Образовательный Журнал. № 3, 1998, cтр. 55–64. (http://geo.web.ru/)

350 Список литературы

Емельянов В. И., Назарчик А. Я., Перльштейн Г. З. и др. Техника и технология подготовки многолетнемерзлых пород к выемке. — М.: Недра, 1978. — 280 с. Ершов Э. Д. Общая геокриология: Учебник. — М.: Изд-во МГУ, 2002. — 684 с Ершов Э. Д., Левантовская Н. П., Максимова Л. Н., Медведев A. B. Динамика мерзлых толщ: палеореконструкции для межгорных впадин Индигиро-Колым- ского среднегорья // Криосфера Земли, 1999, т. III, № 3, с. 24–31. Железняк М. Н., Сериков С. И., Жижин В. И., Осипов Е. А. Температура гор- ных пород и особенности распространения криолитозоны Эльконского горста // Вестн. СВФУ, Якутск, 2012, № 2, с. 57–65. Жигарев Л. А. Океанический криолитогенез. М.: Изд-во МГУ, 1997. 320 с. Жмакин, А. Физические основы криобиологии. УФН, 2008, том 178, 3, 243–266 Зайцев В. Н. Температурный режим и сезонное оттаивание многолетнемерз- лых пород на территории приморских низменностей Якутии // Вестник МГУ, сер. геол., 1975, №5, с. 124–126. Зимов С. А. О «плейстоценовом парке» на северо-востоке Якутии // Наука и техника в Якутии. 2008. №1 (14). Зимы нашей планеты. Джон Б., Дербишир Э., Янг Г., Фейрбридж Р., Энд- рюс Дж М.: Мир. 1982. 333 с. Иванов А. В. Теория криогенных и гляциогенных гидрохимических процессов. Москва, ВИНИТИ, 1987. 234 с. Инженерная геокриология: справочное пособие / под ред. Э. Д. Ершова. — Москва: Недра, 1991. — 439 с Исаченко Б. Л. Некоторые данные о бактериях из вечной мерзлоты // Изве- стия Санкт-Петербургского Ботанического сада. 1912. Т. 2. Вып. 5–6. С. 140–168. Истомин В. А., Якушев В. С., Махонина Н. А., Квон В. Г., Чувилин Е. М. Эф- фект самоконсервации газовых гидратов // Газовые гидраты (спец. вып.). Прило- жение к ж-лу «Газовая промышленность», 2006. Каплин П. А., Селиванов А. О. Изменения уровня морей России и развитие берегов: прошлое, настоящее, будущее. М., Геос, 1999, 299 с. Каптерев П. Н. Оживление организмов из вечной мерзлоты. Наука и жизнь, 8, 1936. Катасонов Е. М. Литология мерзлых четвертичных отложений (криолитоло- гия) Янской приморской низменности / Е. М. Катасонов. М., ПНИИИС, 2009, 176 с. Климовский И. В., Готовцев С. П. Криолитозона Якутской алмазоносной про- винции. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1994. — 168 с. Козин В. М. Проблемы использования ледяного покрова в качестве несущей платформы для обустройства аэродромов и переправ // Резонансный метод раз- рушения ледяного покрова. — М.: Академия Естествознания, 2007. — 355 с. Кондратьев В. Г. Стабилизация земляного полотна на вечномерзлых грунтах. Чита: Забтранс, 2011. Кондратьев К. Я., Байбаков С. Н., Никольский Г. А., 1985. Ядерная война, ат- мосфера и климат, Наука в СССР, № 2, с. 2—13. Конищев В. Н. Палеотемпературные условия формирования и деформации слоев ледового комплекса // Криосфера Земли, 2002, т. VI, № 1, с. 17–24. Константинова, И. Н., Владимирова Е. С., Колесников Н. В. Селекционная оценка перспективных гибридов и сортов мягкой яровой пшеницы в условиях Центральной Якутии // Научные основы современного прогресса: сб. ст. между- нар. науч.-практ. конф. — Екатеринбург, 2016. — С. 43–47

351 Список литературы

Копанев Д. И. Снежный покров на территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1978, 180 с. Корейша М. М. Схема матричной классификации природных льдов. Матери- алы гляциологических исследований. М.: Междуведомственный геофизический комитет АН СССР Вып. 51. С. 39–44. Костяев А. Г., Новые данные о раннеголоценовых морских отложениях и дви- жениях ледников на острове Октябрьской революции // Докл. АН СССР, 1981, т. 230, №1, с. 3–10. Котляков В. М. Снежный покров Земли и ледники. Л.: Гидрометеоиздат, 1968, 479 с. Кравцова В. И., Лошкарева А. Р. Исследование северной границы леса по космическим снимкам разного разрешения // Вестник Московского универси- тета. Серия 5. География. 2010. №6. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ issledovanie-severnoy-granitsy-lesa-po-kosmicheskim-snimkam-raznogo- razresheniya (дата обращения: 10.06.2020). Кривошапкин В. Г., Тимофеев Л. Ф., Лазебник О. А. Здоровье населения и здравоохранение Республики Саха (Якутия) на рубеже веков (Медико-геогра- фический атлас). — Якутск: ФГУП «ЯкутЯГП», 2005. — 119 с. Кривощёков В. С. Научные основы мелиорации и рационального использова- ния земель в зоне многолетнемерзлых пород: На примере Чукотки. Автореферат докт. дисс. 2000 Крюков А. В., Булдович С. Н., Хилимонюк В. З. Оценка и анализ неблагопри- ятных инженерно-геокриологических процессов на трассе магистрального газо- провода «Бованенково-Ухта «, Инженерные изыскания. 2013. № 6. С. 56–61. Ксенофонтова М. И. Гидрохимическая характеристика озерных вод Централь- ной Якутии // Материалы X Лаврентьевские чтения. — Якутск, 2006. — С. 126–132 (0,44). Кудрявцев В. А. Температурный режим верхних горизонтов горных пород. М.: Изд-во АН СССР, 1954. Кудрявцев В. А., Достовалов В. Н. Общее мерзлотоведение. М.: Изд-во МГУ, 1967. Кузьмин Г. П. Подземные сооружения в криолитозоне / Г. П. Кузьмин. Новоси- бирск, Наука, 2002, 176 с. Кузьмин А. В. Условия строительства сооружений в районах распространения многолетнемерзлых пород. — Л.: Изд-во ЛГИ, 1982. Куницкий В. В. Криолитология низовья Лены. Якутск, Изд-ие ИМ СО РАН. 1989, 162 с. Курилко, А. С. Моделирование тепловых процессов в горном массиве при от- крытой разработке россыпей криолитозоны / А. С. Курилко, С. А. Ермаков, Ю. А. Хохолов, М. В. Каймонов, А. М. Бураков ; отв. ред. А. В. Омельяненко ; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т горного дела Севера им. Н. В. Черского. — Новоси- бирск: Академическое изд-во «Гео», 2011. — 139 с. Лаптева Е. М., Каверин Д. А., Пастухов А. В., Шамрикова Е. В., Холопов Ю. В. Ландшафтно-биогеографические аспекты аккумуляции и миграции тяжелых ме- таллов в почвах Арктики и Субарктики европейского Северо-Востока // Известия Коми НЦ УрО РАН. 2015. №3 (23). Лейбман М. О., Стрелецкая И. Д. Миграция химических элементов и ионов в сезонноталом слое и верхнем горизонте многолетнемерзлых пород в связи

352 Список литературы

с процессами термоденудации на Ямале. Материалы Первой Конференции гео- криологов России. Кн. 2, Москва, 1996. С. 390–399. Ленинград и Большая Земля, 1975, с. 198,199. Лыков А. В. Теория теплопроводности. — М.: Высш. шк., 1967. — 599 с. Мазуров Г. П. Физико-механические свойства мерзлых грунтов. — М.: Недр а, 1983. — 81 с. Макаров В. И. Термосифоны в северном строительстве / В. И. Макаров. Ново- сибирск, Наука, 1985, 167 с. Максимова Л. Н., Зайцев В. Н. Этапы криолитогенеза на арктических низмен- ностях северо-востока Евразии в плейстоцене // Материалы Третьей конф. гео- криологов России, т. 3, М., Изд-во МГУ, 2005, с. 175–183. Марченко С. С. Криолитозона Северного Тянь-Шаня: прошлое, настоящее, будущее. Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2003. 106 с. Матвеева О. И., Г. Д. Федорова, А. Т. Винокуров, Е. П. Николаев. Обеспече- ние коррозионной стойкости бетона в высокоминерализованных подземных грун- товых водах. Proceedings of the IX International Symposium3–7 September 2011Mirny, Russia. 2011, 306–310 Маэно Н. Наука о льде. М.: Мир, 1988. 229 с. Мейстер Л. А. К истории геокриологических исследований в СССР / Л. А. Мей- стер, Н. И. Салтыков. — Коми, 1958. — 82 с. Мельников В. П., Геннадиник В. Б. Криософия — система представлений о холодном мире // Криосфера Земли, 2011, т. XV, № 4, с. 3–8. Мельников В. П., А. Н. Хименков, А. В. Брушков и др. Криогенные геосистемы: проблемы исследования и моделирования / Новосибирск, Акад. изд-во «Гео», 2010. 390 с. Мельников В. П., Геннадиник В. Б., Брушков А. В. Аспекты криософии: крио- разнообразие в природе// «Криосфера Земли». Том XVII, №2, 2013. с. 3–11. Мельников В. П., Геннадиник В. Б., Федоров Р. Ю. Гуманитарные аспекты криософии // Криосфера Земли. 2016. Т. XX, № 2. C. 112–117. Мельников В. П., Спесивцев В. И. Инженерно-геологические и геокриологиче- ские условия шельфа Баренцева и Карского морей. Новосибирск, Наука, 1995, 198 с. Мельников П. И., Бакулин Ф. Г., Карпов Е. Г. и др. Геокриологические условия и способы прокладки магистрального трубопровода Норильск–Мессояха // II Меж- дунар. конф. «Принципы управления криогенными процессами при освоении тер- ритории с многолетнемерзлыми породами»: Докл. и сообщ. Якутск, 1973, вып. 7, с. 133–142. Мельников П. И., Вялов С. С., Снежко О. В. и др. Свайные фундаменты на многолетнемерзлых грунтах // Докл. Междунар. конф. по мерзлотоведению. М., Изд-во АН СССР, 1963, с. 198–210. Мельников П. И., Граве Н. А. Критерии и прогнозы устойчивости мерзлотных ландшафтов // Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.: ИГ АН СССР, 1989. С. 163–171. Мельников П. И., Ершов Э. Д., Романовский Н. Н. Достижения и перспективы современной геокриологии // Инж. геология. 1989. № 6. С. 3–17. Мельников П. И., Ковда В. А., Шарбатян А. А. Криосфера и зональность поч- венно-мелиоративных процессов // Докл. АН СССР, 1986. Т. 287. № 1. С. 94–98. Мельников П. И., Мельников В. П., Царев В. П. Физико-химические процессы в криолитозоне // Геология и геофизика. 1989. № 7. С. 3–8.

353 Список литературы

Мельников П. И., Тетельбаум А. С., Фельдман Г. М. Колебательный характер движения границы многолетнего промерзания горных пород // Докл. АН СССР. 1989. Т. 304. № 2. С. 412–415. Мерзлотно-ландшафтная карта Якутской АССР. М-б 1:2 500 000 / Сост.: А. Н. Федоров, Т. А. Ботулу, И. С. Васильев и др. М., Госгеодезия, 1991, 2 л. Мерзлотные исследования. Вып. 1-Х1Х. М.: Изд-во МГУ, 1961–1982. Месчян С. Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. — М.: Недра, 1978. — 207 с. Методика мерзлотной съемки, ред. В. А. Кудрявцева. М.: Изд-во МГУ, 1979. 358 с. Минайлов Г. П., Меренков Н. Д., Перетрухин H.A., Гулецкий В. В., Орлов Е. П., Цернант A. A. и др. Рекомендации по устранению деформаций и повышению устойчивости земляного полотна в сложных мерзлотно-грунтовых условиях. ДСП. ЦНИИС Минтрансстроя, М., 1985, с. 50 Миронова С. И. и В. В. Иванов. Проблемы рекультивации земель при недро- пользовании на Севере. Наука и техника в Якутии. №2(21), 2011, 49–51 Москаленко Н. Г. Взаимосвязи мерзлоты и растительности в разных природ- ных зонах западной части Арктики России. Пущино, 2002. Неизвестнов Я. В. Мерзлотно-геологические условия зоны арктических шель- фов СССР // Криолитозона арктического шельфа. Якутск, 1981, с. 18–28. Неизвестнов Я. В., Воинов О. Н., Постнов И. С. Солевой и газовый состав пластовых вод Новосибирских островов и окружающих акваторий // Геология шельфа восточносибирских морей. Л., НИИГА, 1976, с. 78–89 Некрасов И. А., Климовский И. В., Чувашова И. И. Вечная мерзлота зоны БАМ. — Новосибирск: Наука, 1978. — 120 с. Неустроева Т. С. Бурцева Т. Е. Экологические проблемы в местах прожива- ния коренного населения Якутии. Международный журнал прикладных и фунда- ментальных исследований. — 2010. — № 7 — С. 26–36. Никаноров А. М. Гидрохимия. СПб., Гидрометеоиздат, 444 с., 2001. Никифоров А. А. Экологические основы биологической рекультивации отва- лов карьера «Айхал» (Западная Якутия): автореф. Дис. Канд. Биол. наук: 03.02.08 ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммо- сова», 2018. Оберман Н. Г., Какунов Н. Б. Определение мощности пояса отрицательных температур горных пород на побережье Арктики // II Междунар. конф. по мерзло- товедению, вып.2, Якутск, 1973, с. 130–137. Общее мерзлотоведение (геокриология) / В. А. Кудрявцев [и др.]. — 2. — МГУ, 1978. — 464 с. Общее мерзлотоведение. Ред. П. И. Мельников и Н. И. Толстихин. Новоси- бирск: Наука, 1974. Орлов В. О. Криогенное пучение тонкодисперсных грунтов. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 188 с. Осипов В. И. Природа прочности и деформационных свойств глинистых по- род. — М.: Изд-во МГУ, 1979. — 232 с. Основы геокриологии (мерзлотоведения), ч. 1—2, М., Изд-во АН СССР. 1959 Основы геокриологии. Ч. 4 Динамическая геокриология. М.: Изд-во МГУ, 2001. 688 с.

354 Список литературы

Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях / А. В. Брушков, С. Н. Булдович, Л. С. Гарагуля и др. — Геоинфо Москва, 2016. — 512 с. Павлов А. В. Расчет и регулирование мерзлотного режима почвы. — Новоси- бирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1980. — 240 с. Павлов А. В., Малкова Г. В. Современные изменения климата на севере Рос- сии. — Новосибирск: Изд-во «Гео», 2005. — 55 с. Павлов А. В., Оловин Б. А. Искусственное оттаивание мерзлых пород теплом солнечной радиации при разработке россыпей. — Новосибирск: Нау ка. Сиб. отд- ние, 1979. — 184 с. Павлов Д. В. Зимняя дорога // Ленинград в блокаде. — М: Военное издатель- ство Министерства Обороны СССР, 1958. Пендин В. В. Мерзлотоведение: учебное пособие. — Санкт-Петербург: Лань, 2017. — с.: ил. Библиогр. Перльштейн Г. З. Водно-тепловая мелиорация мерзлых пород на Северо-Во- стоке СССР. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1979. — 304 с. Пехтин В. А. О безопасности плотин в Северной строительно-климатической зоне // Гидротехн. стр-во, 2004, № 10, с. 6–10. Середа В. А. Опыт проектирования гидротехнических сооружений с долговременным замораживанием грунта // Ма- териалы VII Междувед. совещ. по мерзлотоведению. М., Изд-во АН СССР, 1959, с. 120–128 Пигузова В. М., Шепелёв В. В. Методика изучения наледей. — Якутск: Изд-во ИМЗ СО АН СССР, 1975. — 62 с. Пономарев В. М. Формирование подземных вод по побережью северных мо- рей в зоне вечной мерзлоты. М., Изд-во АН СССР, 1950, 96 с. Попов А. И. Мерзлотные явления в земной коре (криолитология). М.: Изд-во МГУ,1967. Попов А. И., Розенбаум Г. Э., Тумель Н. В. Криолитология. М.: Изд-во МГУ, 1985. Попова А. А. Геоинформационное картографическое моделирование инже- нерно-геокриологических условий севера Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции по верхнему горизонту криолитозоны : инженерная геология, мерзло- товедение и грунтоведение / А. А. Попова. — Тюмень, 2012. — 139 с. Потемкин С. В. Разработка россыпных месторождений. — М.: Недра, 1995. — 471 с. Приймак А. И., Новоселецкий Р. Н, Комбинированный способ предохранения грунта от сезонного промерзания на дражных полигонах. Труды ВНИИ-1, т, XXIX Магадан, 1969. Проблемы криолитологии. Вып. 1 Х1. М.: Изд-во МГУ, 1969–1983. ПФА РАН — Санкт-Петербургский филиал Архива Российской академии наук (ПФА РАН). Ф. 47. Оп. 2. Д. 156; Ф. 47. Оп. 2. Д. 171 Растегаев И. К. Машины для вечномерзлых грунтов. — М.: Машиностроение, 1986. — 213 с. Розенбаум Г. Э., Шполянская H. A. Позднекайнозойская история криолито- зоны Арктики и тенденции ее будущего развития. М., Научный мир, 2000, 104 с. Рокос С. И. Газонасыщенные отложения верхней части разреза Баренцево- Карского шельфа Автореф. к. г. н. Мурманск. Мурманский морской биологический институт. 2009. 21 с.

355 Список литературы

Роман Л. Т. Механика мерзлых грунтов / Л. Т. Роман; Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова. Геол. фак. — М. : Наука/Интерпериодика, 2002. — 425, [1] с. : ил., табл.; 21 см.; ISBN 5–7846–0090–7 Романовский Н. Н. Основы криогенеза литосферы. М.: Изд-во МГУ, 1993. 346 с. Российская энциклопедия по медицине труда // Гл. ред. Н. Ф. Измеров, — М.; ОАО «Медицина», 2005. — 656 с. Савельев Б. А. Физика, химия, и строение природных льдов и мерзлых горных пород. М.: Изд-во МГУ. 1971. 506 с. Сивцева А. И., Сивцева Е. Н., Шадрина С. С., Дохунаева А. М., Давыдова Т. К. Микроэлементный состав крови у аборигенных жителей Арктики. Якутский меди- цинский журнал. 2019. № 2 (66). С. 82–85. Сивцева Н. Е. Геохимические исследования антропогенно-преобразованных почв г. Якутска // Проблемы региональной экологии. 2018. №6. Силиверстов Л. К., Хрулев А. С. Захоронение промотходов нефтедобычи в вечной мерзлоте. Энергия, 2008. Сильвестров Л. К. Мессояха: Газовые интриги. Энергия: экономика, техника, экология. 2014. Слагода Е. А. Криолитогенные отложения Приморской равнины моря Лапте- вых: литология и микроморфология. Тюмень, ИПЦ Экспресс, 2004, 120 с. Смирнов В. В., Земенков Ю. Д. Проблемы обеспечения надежности эксплуа- тации сооружений в криолитозоне // Инновации в науке. 2013. №25. Сокольников П. Н. Жилище, одежда и пища якутов / П. Н. Сокольников, А. И. Попов, И. С. Говоров. — Якутск : Типография Якутского Областного управ- ления, 1913. — 21 с. Соловьев П. А. Шахта Шергина (прошлое и настоящее) / П. А. Соловьев, М. М. Шац. Якутск, Изд-во ИМЗ СО РАН, 2012, 20 с. Соловьев В. А., Гинсбург Г. Д., Телепнев Е. В., Михалюк Ю. Н. Криогеотермия и гидраты природного газа в недрах Северного Ледовитого океана. Л.: ПГО Севморгеология, 1987, 151 с. Соловьев П. А. Аласный рельеф Центральной Якутии и его происхождение // Сборник «Многолетнемерзлые породы и сопутствующие им явления на террито- рии ЯАССР», М.: Изд. АН СССР, 1962. — 27 с. Соломатин В. И. Физика и география подземного оледенения. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео». 2013. 346 с Сочава Б. В. Введение в учение о геосистемах. — Новосибирск: Наука, Си- бирское отделение, 1978. — 319 с. СП 25.13330.2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Акту- ализированная редакция СНиП 2.02.04.88. Стрелецкая И. Д., Лейбман М. О. Криогеохимическая взаимосвязь пластовых льдов, криопэгов и вмещающих их отложений Центрального Ямала // Криосфера Земли. 2002. Т. VI. № 3. С. 15–24. Стрелецкая И. Д., Шполянская Н. А., Крицук Л. Н., Сурков А. В. Кайнозойские отложения Западного Ямала и проблема их генезиса // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 5 География. 2009. № 3. С. 50–57 Сулейманов А. А. «Ресурсы холода» в системе питания якутов: традиции и современность // Научный диалог. 2018. №2. Сумгин М. И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР / Владивосток, Изд. Дальневосточной геофизической обсерватории, 1927, 445 с.

356 Список литературы

Томирдиаро C. B. Формирование морей Восточно-Сибирского и Лаптевых в качестве термоабразионных образований // Проблемы криологии Земли. Тез. докл. Пущино, 1998. с. 136137. Томирдиаро C. B., Кузнецов Ю. В., Скородумов И. Н. Лугово-степные палео- ландшафты и экспериментальное создание луговых угодий в Анадырской тундре // Магадан: Колыма, 1975. № 3. С. 43–45. Томирдиаро С. В. Вечная мерзлота и освоение горных стран и низменностей, Магадан, 1972. Торопов Л. Н. Гидроэнергетика в суровых условиях Крайнего Севера // Гидро- техн. стр-во, 2001, № 12, с. 11–13. Трофимов В. Т. Инженерно-геологическое районирование крупных террито- рий на основе анализа закономерностей пространственной изменчивости инже- нерно-геологических условий (на примере Западно-Сибирской плиты) / В. Т. Тро- фимов. — Москва: Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова, 1976. — 49 с. Трофимов В. Т., Васильчук Ю. К. Криогенетические типы отложений и толщ пибрежных аккумулятивных равнин западно-Сибирской плиты (типы и простран- ственное распространение). Криолитогенез в области прибрежных аккумулятив- ных равнин в связи с их нефтегазоносностью Тезисы семинара секции «Криоли- тогенеза» Межведоственного Литологического комитета АН СССР) г. Ухта 4– 7 апреля М., 1988. С 48–51. Трупак Н. Г. Замораживание грунтов в подземном строительстве. — М.: Недра, 1974. — 280 с. Тыртиков А. П. Динамика растительного покрова северной тайги Западной Сибири и вечная мерзлота / А. П. Тыртиков. — 1971. — № 1. — С. 124–135. Уошборн А. Л. Мир холода. Геокриологические исследования: Пер. с англ. М.: Прогресс. 1988. 384 с. Усов В. А. Формирование ваттовых отложений в условиях вечной мерз- лоты. — В кн.: Материалы VIII Всесоюз. междувед. совещ. По геокриологии (мерз- лотоведению), Якутск, 1966, вып. 2, с. 123–132. Фартышев А. И. Особенности прибрежно-шельфовой криолитозоны моря Лаптевых. Новосибирск, Наука, 1993, 135 с. Фельдман Г. М., Тетельбаум А. С., Шендер Н. И. и др. Пособие по прогнозу температурного режима грунтов Якутии / Отв. ред. П. И. Мельников. — Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР, 1988. — 240 с. Фотиев С. М. Современные представления об эволюции криогенной области Западной и Восточной Сибири в плейстоцене и голоцене (Сообщение 2) // Крио- сфера Земли, 2006, т. X, № 2, с. 3–26. Фролов, А. Д. Электрические и упругие свойства мерзлых пород и льдов. А. Д. Фролов. — 2-е изд., перераб. и доп. — Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2005. — 607 с. Харионовский В. В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов. М.: Недра, 2001. 467 с. Харук В. И., Рэнсон К. Дж., Им Ст., Наурзбаев М. М. Лиственничники ле- сотундры и климатические тренды // Экология. 2006. № 5. С. 323–331. Хименков А. Н., Брушков А. В. Океанический криолитогенез. М.: Наука, 2003. 335 с. Хименков А. Н., Брушков А. В., Власов А. Н., Волков-Богородский Д. М. Очерки вероятностной геокриологии, Деп. в ВИНИТИ РАН. 28.11.2008., № 925– В2008 Москва. ВИНИТИ. 2009. 386 с.

357 Список литературы

Хренов Н. Н. Сооружение северных трубопроводов. Взаимодействие с много- летнемерзлыми грунтами в макетах и на трассе // Нефть. Газ. Промышленность. 2008. № 3 Хрусталев Л. Н. Основы геотехники в криолитозоне. — М.: МГУ, 2005. — 544 с Хрусталев Л. Н., Г. П. Пустовойт. Вероятностно-статистические расчеты осно- ваний зданий в криолитозоне. Новосибирск: Наука, 1988. 249, [3] с. Хрусталев Л. Н., Емельянов Н. В., Пустовойт Г. П., Яковлев C. B. Программа расчета теплового взаимодействия инженерных сооружений с вечномерзлыми грунтами WARM // Свидетельство № 940281, РосАПО. 1994. Цветкова С. Г. Опыт строительства плотин в районах распространения много- летнемерзлых грунтов // Материалы к основам учения о мерзлых зонах земной коры. М., Изд-во АН СССР, 1960, вып. VI, с. 87–110. Цытович Н. А. Механика мерзлых грунтов. — М., 1973. — 448 с. Чеботарёв А. Г., Афанасьева Р. Ф. Физиолого-гигиеническая оценка микро- климата на рабочих местах в шахтах и карьерах и меры профилактики его небла- гоприятного воздействия. Горная Промышленность, №6, 2012, стр. 34 Чебурашкин С. Г. 2011. Способ комбинированной разработки многолетне- мерзлых хвостов обогащения в действующем карьере. Патент RU2486341C2. Черский Н. В., Царев В. П., Михайлов В. А. Роль зон гидратообразования в формировании ресурсов природных газов и оценка возможностей эксплуатации газогидратных залежей // Поиски и оценка ресурсов газав газогидратных зале- жах. — Якутск, 1978. — С. 3–68. Чжан А. А., Д. М. Шестернев, Т. Р. Чжан. Мероприятия по стабилизации тем- пературного поля в основании насыпи Амуро-Якутской железной дороги. Вестник СВФУ. Серия «Науки о Земле», № 3 (07), 2017 Чжан Р. В. Геокриологические принципы работы грунтовых плотин в криоли- тозоне в условиях меняющегося климата // Фундамент. исслед., 2014, № 9 (ч. 2), с. 288–296. Чжан Р. В. Проектирование, строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений низкого напора в криолитозоне (на примере Якутии). — Якутск: Изд- во ИМЗ СО РАН, 2000. — 160 с. Чистотинов Л. В. Миграция влаги в промерзающих неводонасыщенных грун- тах. М.: Наука, 1973. 142 с. Чувилин Е. М., Соколова Н. С., Спасенных М. Ю. Метан в мерзлоте — ресурс или опасность? (https://goarctic.ru/work/metan-v-merzlote-resurs-ili-opasnost/) 12 февраля, 2019. Шавлов А. В. Лед при структурных превращениях. Новосибирск: Наука. Си- бирская издательская фирма РАН, 1996, 188 с. Шаманова И. И. Особенности инженерно-геологических изысканий в криоли- тозоне / И. И. Шаманова. — 2008. — Инженерные изыскания. — № 1. — С. 96. Шахова Н. Е. Метан в морях Восточной Арктики. Автореф. дисс. д-ра геол.- мин. наук. М., ИО РАН. 2010. 44 с. Швецов П. Ф. Геокриология и проблемы освоения севера : Науки о Земле / П. Ф. Швецов, В. П. Ковальков. — 1987. — № 4. — С. 48. Шепелев В. В., Шац М. М. Геоэкологические проблемы обводнения и подтоп- ления территории г. Якутска // Наука и образование, 2000, № 3, с. 64–68 Шестернев Д. М. Основные принципы организации геокриологического мони- торинга линейных сооружений (на примере железной дороги Беркакит–Томмот– Якутск) // Материалы IX Междунар. симп. «Проблемы инженерного

358 Список литературы

мерзлотоведения» (Мирный, 3–7 сент. 2011 г.). Якутск, Изд-во ИМЗ СО РАН, 2011, с. 252–260. Шестернев Д. М., Великин С. А., Радостева А. В. Проблемы безопасной экс- плуатации гидротехнических систем Западной Якутии на примере Сытыканского гидроузла // Подземная гидросфера: Материалы Всерос. совещ. по подземным водам Востока России (XX совещ. по подземным водам Сибири и Дальнего Во- стока). Иркутск, 2012, с. 413–418. Шиятов С. Г., Терентьев М. М., Фомин В. В. Пространственно-временная ди- намика лесотундровых сообществ на Полярном Урале // Экология. 2005. № 2. С. 1–8. Шполянская Н. А., Стрелецкая И. Д. Генетические типы пластовых льдов и особенности их распространения в Российской Субарктике // Криосфера Земли. 2004. Т. VIII. № 4. С. 56–71. Шумский П. А. Основы структурного ледоведения. Издательство АН СССР, 1955. Kvenvolden К.А. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1994. Vol. 715. P. 232–246. Librado Pablo, Clio Der Sarkissian, Luca Ermini, Mikkel Schubert, Hákon Jónsson, Anders Albrechtsen, Matteo Fumagalli, Melinda A. Yang, Cristina Gamba, Andaine Se- guin-Orlando, Cecilie D. Mortensen, Bent Petersen, Cindi A. Hoover, Belen Lorente- Galdos, Artem Nedoluzhko, Eugenia Boulygina, Svetlana Tsygankova, Markus Neuditschko, Vidhya Jagannathan, Catherine Thèves, Ahmed H. Alfarhan, Saleh A. Alquraishi, Khaled A. S. Al-Rasheid, Thomas Sicheritz-Ponten, Ruslan Popov, Semyon Grigoriev, Anatoly N. Alekseev, Edward M. Rubin, Molly McCue, Stefan Rieder, Tosso Leeb, Alexei Tikhonov, Eric Crubézy, Montgomery Slatkin, Tomas Marques-Bonet, Rasmus Nielsen, Eske Willerslev, Juha Kantanen, Egor Prokhortchouk, Ludovic Or- lando. Evolutionary genomics of Yakutian horses.Proceedings of the National Acad- emy of Sciences Dec 2015, 112 (50) E6889-E6897; DOI: 10.1073/pnas.1513696112 Stern, L. A., Kirby, S. H., & Durham, W. B. 1996, Peculiarities of methaneclathrate hydrate formation and solid-state deformation, including possible superheating of water ice, Science, 273, 5283, 1843–1848. Предметный указатель

агрегация, диспергация, коагуляция (aggregation, инсоляция (insolation): 101 dispersion, coagulation): 11 каменная наброска (riprap): 62, 63, 65, 74, 82, 87, адвекция (advection): 142 91, 92 активный метод, или 2-й принцип строительства классификация для проектирования в условиях (active method, or principle 2): 37 промерзания (frost design classification): 28 активный слой, или слой сезонного оттаивания, клатратные гидраты (clathrate hydrates): 142 или сезонно-талый слой (active layer) ξ: 49, 55, криогенная текстура (cryotexture): 12 82, 94, 119, 190 криолитозона (cryolithozone): 147, 194 балки (sills): 41, 43 криопэги (cryopegs): 173 балласт (ballast): 93, 94 криотекстура (cryotexture): 12 баромеханические процессы (baromechanical крип (creep): 20, 21 processes): 11 критическая средняя годовая температура воздуха Берингия (Beringia): 194 (critical MAAT): 78, 79 бермы (berms): 91, 92 кровля мерзлоты (permafrost table): 49, 70, 94 бореальный лес (boreal forest): 194, 200 ледяные дороги (ice roads): 76 валдайское (Valdai) оледенение: 201 ледяные мосты (ice bridges): 77 вентиляционные каналы (ventilation ducts): 58 льдистость (ice content): 11 вечная мерзлота (permafrost): 41, 42, 44, 48, 49, 70, льдонасыщенные многолетнемерзлые породы 71, 82, 84, 93, 94, 103, 106, 118, 119, 130, 143, (ice-rich permafrost): 130 158, 159, 170, 172, 188, 190, 198, 199, 201, 204, максимальная высота насыпи (maximum 205 embankment height): 79, 80 Висконсинское (Wisconsin) оледенение: 201 межмерзлотные воды (interpermafrost waters): 172 влагоотвод (moisture wicking): 69 мерзлотные пояса (freezing belts): 108 влажность (W) (liquid moisture content): 11 метод просачивания (percolation method): 150 внутримерзлотные воды (intrapermafrost waters): механические процессы (mechanical processes): 172 10, 11 вторичная ползучесть (secondary creep): 20 минимальная высота насыпи (minimum высокотемпературная вечная мерзлота (warm embankment height): 78, 79 permafrost): 71 морозное пучение (frost heave): 19, 31, 47, 49 высота (elevation): 103, 190 надмёрзлотные воды (suprapermafrost waters): 170 вюрмское (Wurm) оледенение: 201 надмерзлотные, внутримерзлотные и подмерзлот- габионы (gabions): 110 ные (supra-permafrost, intra-permafrost, and газогидраты или газовые гидраты (gas hydrates): sub-permafrost) воды (waters): 170, 172 142 наклонный термосифон (sloped thermosiphon): 56 геосетка (geogrid): 93, 95 немёрзлые породы (unfrozen soils): 147 гибриды (hybrids): 58 нижнее (lowest) и верхнее (highest) положение сне- гололёд, или «черный лёд» (black ice): 99 говой линии (snowline): 64 грейдинг (grading): 49 обработанные снежные дороги (processed snow грунтовые насыпи (pads): 41 roads): 76 гуминовые кислоты (humic acids): 178 объёмно-градиентные напряжения и деформации даундраг (downdrag): 49 (volume-gradient stresses and strains): 11 деформации и напряжения градиента объёма отвалы: 163 (volume gradient strains and stresses): 11 пассивный метод, или 1-й принцип строительства длительная прочность (long-term strength): 23 (passive method, or principle 1): 37 естественный материал-наполнитель насыпи, педы (peds): 12 грунт (subgrade): 92, 94, 110, 155 первичная ползучесть (primary creep): 20 защитный слой (shield layer): 209 пластично-мёрзлые грунты (plastically frozen): 47 землепользование (land use): 197 плиты и плоты (slabs and rafts): 42 зона усадки (desiccation zone): 12 подмерзлотные воды (subpermafrost waters): 172 зоны Эйхфельда (Eichfeld zones): 203 подрезанные склоны (cut sections): 109 зырянское (Zyrianka) оледенение: 201 поршневой эффект (piston effect): 11 изоляционные подкюветные дренажи (insulated потепление климата (climate warming): 82 subdrains): 109 прогляциальные озера (proglacial lakes): 204 изостазия (isostasy): 204 прочность смерзания (adfreeze strength): 48, 50 иней (hoar frost): 109 пустая порода (gangue): 162

360 Предметный указатель

пучинистость (frost susceptibility): 28 термомеханические процессы (thermo-mechanical разведочные работы (exploration): 152 processes): 11 россыпная добыча (placer mining): 147 термосваи (thermal piles): 47 cваи (piles): 45, 47 термосифон (thermosiphon): 47, 55, 56, 93 система орошения карезами (kareze system): 210 термосифоны с плоской петлей (flat loop снежные дороги (snow roads): 76 thermosiphons): 57 содержание льда (Wi) (ice content): 11 техногенный каменный глетчер (tecnogenic rock среднегодовая температура воздуха (mean annual glacier): 162 air temperature, MAAT): 79 транспирация (transpiration): 19 столбчатые фундаменты (spread footings): 43 третичная ползучесть (tertiary creep): 21 суббалласт (subballast): 93 тригалометаны (trihalomethanes, THM): 178 сушенцы (sushentsy): 150 упругие, вязкие или пластические деформации тайга (taiga): 194, 199 (elastic, viscous, or plastic strains): 10 талик (talik): 82, 103 фульвокислоты (fulvic acids): 178 температурная сдвижка (thermal offset): 61 характерный иней (differential hoar frost): 109 теплопроводность (thermal conductivity): 126 чаша оттаивания (thaw bulb): 36, 124 термический диод (thermal diode): 61 эскеры (eskers): 202 термическое сопротивление (thermal resistance, эффект Балча (Balch effect): 58 RT): 126 эффект пластического последействия (plastic after- термоклин (thermocline): 171 effect): 20 Харрис Стюарт Артур Брушков Анатолий Викторович Чэн Годун

ГЕОКРИОЛОГИЯ

Характеристики и использование вечной мерзлоты

Том II

Под редакцией А. В. Брушкова

Перевод В. А. Сантаевой и А. В. Брушкова

Ответственный редактор С. Краснова Верстальщик С. Лобанова

Издательство «Директ-Медиа» 117342, Москва, ул. Обручева, 34/63, стр. 1 Тел/факс + 7 (495) 334–72–11 E-mail: [email protected] www.biblioclub.ru www.directmedia.ru