МАУ ИЦ «Норильские новости»

Морозно? Хорошо!

Морозно? Хорошо!

Морозно? Хорошо!

Из–за таяния вечной мерзлоты к 2050 году ущерб инфраструктуре, расположенной в Арктике, составит 5 триллионов рублей, заявил Михаил Кузнецов, директор «Востокгосплана». После такого «предсказания» жителям нашей территории самое время хвататься за голову. Ну или взяться за неё...

Московская, 14, — яркий пример «потерянного» жилого дома из-за растепления грунтаЗаполярный филиал отцифровал архивные чертежи начала застройки Норильска, чтобы создать базу данныхВ лаборатории ЗГУ изучают породы грунта из–под действующих зданий и мест будущих застроекВ диспетчерской Центра мониторинга «Норникеля» следят за температурой грунтов и техническим состоянием объектовРоман Красовский: «Сегодня в Норильске 246 домов стоят на особом контроле из–за деформации фундамента, 274 — из-за частичного разрушения конструктива»Первый пошёл! Бурение температурной скважины под многоквартирным домом на Норильской, 24Установка датчиков — приборы акселерометра на чердаке считывают возможный крен зданияНе самая позитивная достопримечательность Норильска

«Трубы взрываются, сваи рушатся»

В интервью «Российской газете» руководитель ФАНУ «Востокгосплан» пояснил, что с повышением среднегодовой температуры в ряде регионов деградируют многолетние мёрзлые грунты. Есть риски ущерба для железных дорог, газопроводов. Только для жилых зданий такой ущерб до 2050 года может составить 770 миллиардов рублей.

А ведь ещё три года назад тогда заместитель министра по Дальнему Востоку и развитию Арктики Александр Крутиков в интервью агентству Bloomberg говорил об этом.

– Масштаб очень серьёзный. Трубы взрываются, сваи рушатся, — сетовал замминистра. — Эту проблему необходимо решать, так как с каждым годом сумма ущерба будет расти. Изучение вечной мерзлоты — одна из самых несправедливо забытых задач и приоритетов государства. Как министерство, ответственное за развитие Арктики, мы не можем игнорировать эту тему, потому что она прямо влияет на экономическое развитие.

И уже в начале этого года «National Geographic Россия» опубликовала следующие цифры: «Ученые подсчитали, что стоимость поддержания инфраструктуры российской Арктики в рабочем режиме может стоить нашей стране от 14 до 28 миллиардов рублей ежегодно в период с 2020 по 2050 год».

Bloomberg также пишет об опасениях крупных российских промышленных корпораций, ведь в зоне вечной мерзлоты, которая занимает более половины территории нашей страны, добывается 15% нефти и 80% газа.

Из–за таяния многолетнемёрзлых грунтов здания, построенные на сваях, теряют устойчивость. Поэтому в Норильске начинают строить дома с меньшим количеством этажей и меньшим давлением на грунт.

В режиме online

Летом 2021 года «Норникель» запустил в нашем городе автоматизированную систему мониторинга. С её помощью в круглосуточном режиме измеряется температура под зданиями и сооружениями, чтобы выявлять, нет ли растепления грунтов и разрушений фундамента. А также проверяется общее состояние сооружения, не повело ли его по тем или иным причинам.

Полное внедрение мониторинга позволит обеспечить экологическую безопасность и эксплуатационную надёжность зданий и сооружений в суровых арктических условиях.

– Автоматизированную систему мониторинга в Норильске было решено создать после инцидента с разгерметизацией резервуара хранения дизельного топлива № 5 на ТЭЦ–3, принадлежащего Норильско–Таймырской энергетической компании, — рассказывает Антон Прямицкий, заместитель главного инженера Заполярного филиала «Норникеля». — Вначале на ряде зданий были выполнены комплексные обследования для оценки их фактического состояния и построения актуальных расчётных схем. Также были проведены инженерно–геологические изыскания, чтобы изучить характеристики грунтов оснований, в пробуренные скважины устанавливались температурные косы. На фундаментах зданий установили инклинометры — приборы для измерения угла наклона. В технических подпольях разместили датчики влажности, чтобы своевременно выявлять протечки коммуникаций. В Норильске это самая распространённая проблема, влияющая на состояние многолетнемёрзлых грунтов. Для каждого контролируемого датчиком показателя были разработаны критерии безопасности — это параметры, которые позволяют определить уровень технического состояния здания, получить прогноз его изменения. То есть по данным расчётных схем определены пороговые значения, при которых строение может перейти из исправного в ограниченно–работоспособное или в аварийное состояние. Дальше уже сама система непрерывно считывает показания датчиков, сопоставляя получаемые данные с разработанными критериями безопасности, и автоматически делает вывод, какой уровень технического состояния на данный момент у того или иного сооружения.

В первую очередь автоматизированной системы геотехнического мониторинга попали все резервуарные парки компании и хранилища ёмкостью от тысячи кубов. Это три нефтебазы Таймырской топливной компании, объекты НТЭК — хранилища аварийного запаса дизельного топлива на ТЭЦ–1, ТЭЦ–2 и ТЭЦ–3, резервуары «Норильсктрансгаза» и «Норильскгазпрома». Сюда же вошли здания, в которых единовременно находится большое количество людей. Это административно–бытовые комплексы предприятий, здание управления Заполярного филиала на Гвардейской, 2, объекты культурного наследия, например, дом на Ленинском проспекте, 2, также плавательный бассейн, корпоративный университет «Норильский никель», спортивно–развлекательный комплекс «Арена», гостиница «Норильск» и другие. Всего пока 165 объектов. Вся информация по ним в online–режиме стекается в диспетчерский пункт Центра мониторинга зданий и сооружений Заполярного филиала «Норникеля».

– После внедрения системы появился очень удобный инструмент, который позволяет оперативно следить за состоянием зданий и сооружений и, как следствие, контролировать их безаварийную эксплуатацию, — поясняет Богдан Самокоз, главный специалист проектного офиса по реализации проектов мониторинга зданий и сооружений Заполярного филиала «Норникеля». — Мы видим температуру грунтов оснований, геометрическое отклонение основных несущих конструкций объекта. Раньше для этого нужно было организовывать выезд дежурного персонала к термическим трубкам и фундаментам. Специалисты вручную производили замеры: опускался термометр в скважину, и лишь спустя два часа можно было получить данные, которые записывались в специальные журналы, для определения геометрических отклонений необходимо было в ручном режиме с применением геодезического оборудования выполнять замеры. За раз нужно было объехать несколько объектов. Всё это могло занимать несколько дней, и только после этого получали общую информацию. Сегодня же данные автоматически поступают сюда, обрабатываются в центре, и сотрудники могут оперативно принимать решение о дальнейших действиях. В случае нарушения какого–либо параметра система тут же подаёт сигнал, и специалисты принимают меры, в том числе и заблаговременно. Функционал системы позволяет также агрегировать и всю техническую информацию. Теперь всегда под рукой есть все чертежи, планы, результаты инженерных изысканий за прошлые годы: 1950–е, 1960–е, 1970–е. Мы подняли многолетний архив, оцифровываем его, так можно собрать целую базу данных. Ещё система позволяет планировать нашу деятельность, например, мероприятия по обследованию зданий.

Диспетчерский пункт Центра мониторинга зданий и сооружений запустили в опытно–промышленную эксплуатацию в канун нового года — 30 декабря 2021–го. А в промышленную эксплуатацию пункт наблюдения планируется запустить уже в марте.

Второй на очереди

Оснащение первой очереди зданий и сооружений отслеживающим оборудованием обошлось «Норникелю» в один миллиард четыреста миллионов рублей. В эту сумму входят расходы на разработку проектно–сметной документации и информационно–диагностической системы, а также на бурение скважин и установку датчиков. Вторая очередь будет стоить порядка одного миллиарда семисот миллионов рублей. В неё войдут 55 опасных производственных объектов НТЭК и 5 хвостохранилищ Норильского дивизиона. Стоимость работ для третьей очереди пока подсчитывается, но уже известно, что она будет включать в себя все важные инфраструктурные объекты компании: заводы, ключевые эстакады, насосные станции, электрические подстанции. Туда же попадут линейные объекты: трубопроводы различного назначения, напорный гидротранспорт, железнодорожные пути, включая мостовые переходы и, возможно, газопроводы.

Железнодорожный мост через реку Наледную также уже оснастили оборудованием для мониторинга.

– Это был своего рода тренировочный объект перед главным мостом города — через реку Норильскую, — делится Антон Прямицкий. — В прошлом году мы его уже обследовали вместе со специалистами МГТУ имени Баумана. Датчики этого моста будут подключаться к оптоволоконным кабелям, которые там уже проложены. Отмечу, что сегодня все стандартные инклинометры работают при температуре до –30 градусов. Но сейчас мы ведем работу с теми же «бауманцами» по разработке моделей для более низких температур. Технически это возможно.

Сегодня в рамках программы уже пробурено 416 скважин, 340 оснащены датчиками. Для нужд изыскания осталось пробурить ещё 66 термотрубок, установить 716 инклинометров и 49 датчиков влажности. По предварительной оценке, в целом мониторингом должны охватить порядка 1500 объектов, это без учёта линейных.

Городские технологии

В жилом Норильске замер температур грунтов под домами тоже ведётся регулярно и также с помощью скважин.

– Такие термотрубки устанавливаются в городе постоянно, — рассказывает Любомира Шпаргала, начальник управления мерзлотного и строительного контроля Фонда реновации администрации города Норильска. — Вспомните: в предыдущее четырёхстороннее соглашение входила программа ремонта нулевых циклов. Во всех домах, которые ремонтировались по ней, есть эти скважины. Ведь одним из главных требований ремонта было бурение термотрубки.

Данные с них фиксировались, как и в Заполярном филиале, вручную, так сказать, дедовским способом. Но с заключением нового четырёхстороннего соглашения и появлением программы реновации Норильска до 2035 года было решено, что и мониторинг грунтов должен вестись по–новому.

– Сегодня в Большом Норильске 859 многоквартирных домов. Из них 246 стоят на особом контроле по деформации конструктива из–за растепления грунта и, как следствие, разрушения фундамента. Ещё 274 дома — по частичному разрушению материалов здания. Как мы видим, наш город хоть и молодой, но изнашивается. Поэтому администрация Норильска приняла решение о создании единого центра, который будет заниматься мониторингом температур, а также состоянием многоквартирных домов, — делится Роман Красовский, заместитель главы города Норильска по территориальному развитию.

Для этого в подполье 53 домов пробурят термометрические скважины на два метра глубже свай, чтобы разместить там датчики для замера температуры. Ещё четыре прибора акселерометра установят на чердаке дома, по одному на каждый угол. Эти датчики считывают движение влево–вправо и фиксируют крен здания.

– Оборудование производит столичная фирма «Горизонт», они же готовят программное обеспечение, — рассказывает Дмитрий Ланцев, генеральный директор компании «Олимп», подрядчика проекта. — Их датчики мониторинга установлены на башнях «Москва Сити», на острове Русский во Владивостоке и на множестве дамб и плотин по всей стране. А вот с целым городом они ещё не работали, поэтому им самим очень интересен этот проект. Такого ещё нигде не было!

Первым жилым домом, который оснастили новым оборудованием, стала девятиэтажка на Норильской, 24, в Кайеркане. Работы только на этом адресе будут стоить порядка миллиона, отмечает Ланцев. Но всё оценивается индивидуально, это зависит от этажности, серии здания и конструктива подполий. Да и скорость работ тоже везде будет разной. На Норильской, 24, глубина свай 10 метров, подрядчик бурит 12. Первые два с половиной метра прошли быстро, в течение часа. На следующие двадцать сантиметров ушло восемь часов, попался вредный валун. Всего же в Кайеркане современными приборами мониторинга оснастят 4 жилых дома, в Талнахе — 19, в Норильске — 30.

– До мая мы должны оснастить такими термотрубками и датчиками наклона 53 дома, — делится планами Роман Красовский. — В первую очередь это здания, которые стоят на особом контроле. А в будущем хотим, чтобы все жилые дома Большого Норильска были под таким наблюдением. Мы уверены, что технологии, которые сегодня внедряются на нашей территории, помогут другим арктическим регионам, у которых есть схожие проблемы.

Главное в этом проекте то, что данные с нового оборудования будут также стекаться в единый центр, где в режиме реального времени можно наблюдать на мониторах, как ведёт себя свайное поле и угрожает ли что–нибудь конкретному дому. Нужно подписать договоры с норильскими провайдерами, которые и будут направлять информацию в центр. Главный сервер и оставшееся оборудование ждут в январе. Подрядчик обещает, что к их доставке они подготовят все скважины и установят датчики — останется только подключить.

В управлении мерзлотного и строительного контроля подчеркивают: разрушение зданий не зависит от серии домов, зреть нужно шире, в масштабах всей территории.

– Мы собираемся создавать термометрическую карту Норильского промышленного района, — рассказывает Кирилл Болотов, инженер мерзлотного контроля Фонда реновации города Норильска. — Это вроде тепловых карт, где красным указана опасная зона, жёлтым — растепление грунтов, зелёным — сохранная мерзлота. В будущем это поможет застройщикам понимать, где перспективная территория, а где нет.

Фундаментальный подход

В вопросе наблюдения за вечной мерзлотой компания «Норникель» и администрация города сотрудничают с Заполярным государственным университетом имени Н. М. Федоровского. В прошлом году его научная лаборатория, носившая название «Арктический мерзлотно–исследовательский центр», получила новый виток развития. Во–первых, её переименовали в «Научно–исследовательский центр технологий строительства и мониторинга состояния зданий и сооружений на северных арктических территориях». Во–вторых, оснастили новым оборудованием. Но главное, будущие разработки университета встанут наравне с уже запущенными программами градообразующего предприятия и муниципалитета.

– Сейчас ведётся работа над масштабным проектом сети опорных скважин, — рассказывает Жанна Петухова, директор Научно–исследовательского центра технологий строительства и мониторинга состояния зданий и сооружений на северных арктических территориях. — Это семь температурных трубок глубиной в 200 метров. Проект дорогостоящий, по предварительным подсчётам только одна скважина обойдётся в сумму от 5 до 10 миллионов рублей.

Глубинные скважины отличаются от температурных трубок под домами и промышленными сооружениями не только своими размерами. Они собирают данные не об антропогенном влиянии, то есть растепление мерзлоты из–за наличия домов, коллекторов, автодорог и другого вмешательства человека, а о возможной деградации грунтов из–за того самого изменения климата.

– Сегодня мировое сообщество учёных трубит о том, что влияние глобального потепления существует, — продолжает Жанна Петухова. — На многочисленных конференциях и симпозиумах наши коллеги не перестают нас этим пугать. Мы же просим их предоставить доказательства в виде конкретных исследований, цифр, показателей и замеров. Но их нет. Вот это мы и хотим проверить.

Для этого глубинные скважины будут бурить вне черты города, чтобы не было лишнего фона от жилых построек, производства и дорог. Они появятся в Талнахе, Оганере, Кайеркане, но одну из семи термотрубок всё же разместят в центре Норильска. В 1960–е годы подобную глубинную скважину разместили на Ленинском проспекте, в районе дома № 25а. Сейчас на этом месте находится торговый центр, и измерительная трубка буквально погребена под ним. Но совместно с администрацией города сотрудники университета выбрали участок за магазином, где пробурят современный аналог предыдущей скважины. Трубку оснастят термокосой, а датчики разместят через специально заданный шаг. До глубины в 150 метров — двухметровый интервал, ниже — один метр, а ближе к зоне нулевых амплитуд — полметра. Полученная информация со всех глубинных скважин будет поступать на сервер ЗФ. По словам директора «Научно–исследовательского центра технологий строительства и мониторинга состояния зданий и сооружений на северных арктических территориях», проект уже в работе. Бурить начнут этой весной и стартуют именно с городской термотрубки.

– В будущем мы планируем, что информация о состоянии наших грунтов со всех источников, а именно из Заполярного филиала, муниципалитета и наши данные, будут аккумулироваться в единой базе данных. Кроме того, сегодня совместно с нашими коллегами из Новосибирского государственного технического университета мы разрабатываем систему математического анализа температур. То есть к оценке прогнозов подключится и искусственный интеллект, который на основании собранных данных будет просчитывать, сколько сможет простоять то или иное здание или сооружение при существующих параметрах температур и иного влияния.

Сегодня существует официальный прогноз, что к 2150 году произойдёт полное исчезновение, как бы это парадоксально ни звучало, вечной мерзлоты. Казалось бы, нам–то чего бояться... Но все участники этой статьи не уставали повторять: доводить до точки невозврата нельзя, к мерзлоте нужно было прислушиваться ещё вчера. Иначе устанем подсчитывать ущерб.

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Для комментирования мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо авторизоваться на сайт под своим логином.