В Новосибирске разработали вычислительную модель вечной мерзлоты

Новосибирск. 20 февраля. ГеоИнфо — Учёные Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) совместно с коллегами из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН (ИНГГ СО РАН) провели многомасштабное моделирование поведения грунта в условиях многолетней мерзлоты. Об этом сообщает «Интерфакс». Разработанная ими вычислительная модель позволяет с высокой точностью прогнозировать изменения мерзлого грунта и учитывать риски при строительстве инфраструктурных объектов.

Исследование показало, что строительные конструкции могут значительно влиять на состояние мерзлых грунтов. Например, теплая бетонная свая постепенно нагревает окружающий её грунт, вызывая его постоянное оттаивание. Это снижает прочность породы и создаёт потенциальные угрозы для устойчивости зданий, дорог и других объектов инфраструктуры.

Кроме того, разрушение мерзлых грунтов ведёт к выбросу парниковых газов, таких как метан и углекислый газ, что в свою очередь ускоряет глобальное потепление.

Учёные установили, что летом мерзлота может растаять на глубину до четырёх метров, а зимой вновь промёрзнуть на пять метров. При этом важную роль играет не только температура воздуха, но и снежный покров, который действует как естественный утеплитель.

Разработанные вычислительные методы позволяют моделировать изменения мерзлоты с высокой детализацией: с шагом в 10 минут для суточных процессов и один день для сезонных.

По словам руководителя проекта, доцента кафедры геофизических систем НГТУ НЭТИ Анастасии Кутищевой, созданная модель поможет прогнозировать поведение грунта в будущем и учитывать различные факторы при строительстве дорог, зданий и трубопроводов в районах вечной мерзлоты.

Дополнительно исследование показало, что даже без влияния грунтовых вод, только под действием гравитации, оттаявший грунт за сезон проседает примерно на два сантиметра.

Полученные данные могут стать важным инструментом для проектировщиков и инженеров, работающих в северных регионах, где устойчивость инфраструктуры напрямую зависит от состояния многолетней мерзлоты.