Influence of the specific regime of snow deposits on permafrost basements in the cities of the cryolithozone (by the example of the Norilsk industrial region)

With increasing snowfalls and rising winter temperatures in the Arctic regions of Russia (against the background of almost the same summer values), the role of solid precipitation in the formation of the temperature and humidity regimes of seasonally thawed and upper horizons of permafrost grounds b...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Ice and Snow
Main Authors: V. Grebenets I., V. Tolmanov A., В. Гребенец И., В. Толманов А.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: IGRAS 2021
Subjects:
Online Access:https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/918
https://doi.org/10.31857/S2076673421030101
id ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/918
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Ice and Snow (E-Journal)
op_collection_id ftjias
language Russian
topic basements
foundations
deformations of constructions
mechanical redistribution of snow
properties of snow cover
permafrost
thermal insulation
sustainability
фундаменты
деформации конструкций
механическое перемещение cнега
свойства снежного покрова
вечная мерзлота
теплоизолирующие свойства
устойчивость
spellingShingle basements
foundations
deformations of constructions
mechanical redistribution of snow
properties of snow cover
permafrost
thermal insulation
sustainability
фундаменты
деформации конструкций
механическое перемещение cнега
свойства снежного покрова
вечная мерзлота
теплоизолирующие свойства
устойчивость
V. Grebenets I.
V. Tolmanov A.
В. Гребенец И.
В. Толманов А.
Influence of the specific regime of snow deposits on permafrost basements in the cities of the cryolithozone (by the example of the Norilsk industrial region)
topic_facet basements
foundations
deformations of constructions
mechanical redistribution of snow
properties of snow cover
permafrost
thermal insulation
sustainability
фундаменты
деформации конструкций
механическое перемещение cнега
свойства снежного покрова
вечная мерзлота
теплоизолирующие свойства
устойчивость
description With increasing snowfalls and rising winter temperatures in the Arctic regions of Russia (against the background of almost the same summer values), the role of solid precipitation in the formation of the temperature and humidity regimes of seasonally thawed and upper horizons of permafrost grounds becomes extremely important. No regular observations of snow accumulation in built-up areas were conducted in the Arctic settlements. This article presents for the first time the results of snow measurements in urbanized areas of the Norilsk region, and assesses the warming effect of snow cover on the permafrost grounds and foundations. The problems that arise during the mechanical redistribution of snow are identified. In some areas the thickness of the snow cover (near the city of Norilsk) by the end of March can reach 200 cm; in February, the average monthly value for the last 15 years amounts 69 cm, and in the city the height of snow dumps ranges from 2 to 5 m. The warming effect of snow cover on the permafrost layer enhances as the snow height increases from 0 to 2–2.5 m, and then remains unchanged. Large masses of snow existing for many decades in almost the same places (together with the snow drifts of the air from the ventilated subfields) result in the development of degradation tendencies within the permafrost. A slight temperature rise was noted in grounds under 30–40% of the operated objects (as compared with the design values), which causes deformation of the structures. Впервые проведены масштабные съёмки снегоотвалов на застроенных территориях в Норильске – крупнейшем городе в криолитозоне. Исследованы характер снегоотложения около объектов различной этажности, заносимость продухов холодных проветриваемых подполий в городской среде, оценено влияние снега в урбанизированной среде на температурный режим и несущую способность вмороженных фундаментов. 30–35% объектов инфраструктуры в районах города деформированы, одна из причин этого – условия снегонакопления в городах.
format Article in Journal/Newspaper
author V. Grebenets I.
V. Tolmanov A.
В. Гребенец И.
В. Толманов А.
author_facet V. Grebenets I.
V. Tolmanov A.
В. Гребенец И.
В. Толманов А.
author_sort V. Grebenets I.
title Influence of the specific regime of snow deposits on permafrost basements in the cities of the cryolithozone (by the example of the Norilsk industrial region)
title_short Influence of the specific regime of snow deposits on permafrost basements in the cities of the cryolithozone (by the example of the Norilsk industrial region)
title_full Influence of the specific regime of snow deposits on permafrost basements in the cities of the cryolithozone (by the example of the Norilsk industrial region)
title_fullStr Influence of the specific regime of snow deposits on permafrost basements in the cities of the cryolithozone (by the example of the Norilsk industrial region)
title_full_unstemmed Influence of the specific regime of snow deposits on permafrost basements in the cities of the cryolithozone (by the example of the Norilsk industrial region)
title_sort influence of the specific regime of snow deposits on permafrost basements in the cities of the cryolithozone (by the example of the norilsk industrial region)
publisher IGRAS
publishDate 2021
url https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/918
https://doi.org/10.31857/S2076673421030101
long_lat ENVELOPE(88.203,88.203,69.354,69.354)
geographic Arctic
Norilsk
geographic_facet Arctic
Norilsk
genre Arctic
norilsk
permafrost
вечная мерзлота
genre_facet Arctic
norilsk
permafrost
вечная мерзлота
op_source Ice and Snow; Том 61, № 3 (2021); 457-470
Лёд и Снег; Том 61, № 3 (2021); 457-470
2412-3765
2076-6734
op_relation https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/918/581
Котляков В.М. Мир снега и льда. М.: Наука, 1994. 286 с.
Grebenets V.I. Geocryological-geoecological problems occuring in urbanised territories in Northern Russia and methods for improvement of foundations // Proc. of the Eight Intern. Conf. on Permafrost, Zurich, Switzerland, July 21–25. 2003. № 1. Р. 303–307.
Хрусталев Л.С. Температурный режим вечно- мерзлых грунтов на застроенной территории. М.: Наука, 1971. 168 с.
Горбачева В.М. Город в Заполярье и окружающая среда. Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1984. 100 с.
Назарова Л.Г., Полуэктов В.Е. Опыт проектирования и строительства городов Крайнего Севера (на примере Норильска). М.: Стройиздат, 1972. 176 с.
Нутевекет М.А., Трегубов О.Д. Экзогенные процессы в городской среде как индикаторы состояния оснований фундаментов в криолитозоне // Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации. Материалы XV Общероссийской науч.-практич. конф. М.: Геомаркетинг, 2019. С. 239–243.
Лобкина В.А., Генсиоровский Ю.В., Ухова Н.Н. Геоэкологические проблемы участков, занятых снежными полигонами в городах // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2016. № 6. С. 510–520.
Колпаков М.Л., Лебединский В.Н. Формула Завенягина. Тула: Приокское книжн. изд‑во, 1985. 207 с.
Колобаев А.Ф. Снегозащита и снегоборьба на территории Норильского комбината // Сб. докл. науч.-технич. конф., посвящ. 20-летию проектной конторы Норильского комбината / Под ред. Г.А. Борисова и др. Норильск: Типография Норильского комбината, 1958. С. 135–147.
Березовский Б.И. Строительное производство в условиях Крайнего Севера. Л.: Стройиздат. Ленингр. отделение, 1982. 183 с.
СП 25.13330.2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04–88. Москва, 2012. 117 с.
Электронный ресурс: http://qfrost.net.
Осокин Н.И., Сосновский А.В. Пространственное распределение термического сопротивления снежного покрова на территории России и его влияние на промерзание и протаивание грунтов // Лёд и Снег. 2016. Т. 56. № 1. С. 52–60. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-1-52-60.
Максютова Е.В., Башалханова Л.Б. Суровость современного климата в Сибирском Заполярье // Лёд и Снег. 2019. Т. 59. № 2. С. 258–266. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2019-2-402.
Заболотник С.И. Причины широкого распространения таликов в Приенисейском Заполярье // Наука и техника в Якутии. 2019. № 2 (37). С. 3–7.
Савченко В.А. Экологические проблемы Таймыра. М.: СИП РИА, 1998. 194 с.
Электронный ресурс: https://rp5.ru/. Метеорологический архив RP5.
Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах / Под ред. Ю.Я. Велли, В.В. Докучаева и Н.Ф. Федорова. Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1977. 552 с.
Кислов А.В., Гребенец В.И., Евстигнеев В.М., Конищев В.М., Сидорова М.В, Суркова Г.В., Тумель Н.В. Последствия возможного потепления климата в XXI веке на севере Евразии // Вестн. МГУ. Сер. 5. География. 2011. № 3. С. 3–8.
Суркова Г.С. Климатические ресурсы Европейской России и Западной Сибири в первой половине XXI века // Климатические ресурсы Европейской России и Западной Сибири в первой половине XXI века / Под ред. Н.С. Касимова и А.В. Кислова. M.: МАКС Пресс, 2011. С. 118–157.
Шевелева Н.С., Хомичевская Л.С. Геокриологические условия Енисейского севера. М: Наука, 1967. 127 с.
Гребенец В.И. Формирование специфических природно-техногенных комплексов в Норильском промышленном районе // Материалы Второй конф. геокриологов России. 6–8 июня 2001 г. Т. 4. Инженерная геокриология. М.: Изд‑во МГУ, 2001. С. 59–65.
Порхаев Г.В., Щелоков В.К. Прогнозирование температурного режима вечномерзлых грунтов на застраиваемых территориях. Л.: Стройиздат, 1980. 112 с.
Sokratov S.A., Barry R.G. Intraseasonal variation in the thermoinsulation effect of snow cover on soil temperatures and energy balance // Journ. of Geophys. Research. 2002. V. 107 (D10). Р. 1–6. https://doi.org/10.1029/2001JD000489.
Демидюк Л.М. Распространение, мощность и температурный режим мерзлых и талых пород. Геокриологические условия Енисей-Путоранского региона // Геокриология СССР. Средняя Сибирь / Под ред. Э.Д. Ершова. М.: Недра, 1989. С. 173–176.
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/918
doi:10.31857/S2076673421030101
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_rightsnorm CC-BY
op_doi https://doi.org/10.31857/S2076673421030101
https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-1-52-60
https://doi.org/10.15356/2076-6734-2019-2-402
https://doi.org/10.1029/2001JD000489
container_title Ice and Snow
container_volume 61
container_issue 3
container_start_page 457
op_container_end_page 470
_version_ 1766336614753107968
spelling ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/918 2023-05-15T15:04:52+02:00 Influence of the specific regime of snow deposits on permafrost basements in the cities of the cryolithozone (by the example of the Norilsk industrial region) Влияние специфического режима снежных отложений на вечномёрзлыe основания в городах криолитозоны (на примере Норильского региона) V. Grebenets I. V. Tolmanov A. В. Гребенец И. В. Толманов А. 2021-09-16 application/pdf https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/918 https://doi.org/10.31857/S2076673421030101 rus rus IGRAS https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/918/581 Котляков В.М. Мир снега и льда. М.: Наука, 1994. 286 с. Grebenets V.I. Geocryological-geoecological problems occuring in urbanised territories in Northern Russia and methods for improvement of foundations // Proc. of the Eight Intern. Conf. on Permafrost, Zurich, Switzerland, July 21–25. 2003. № 1. Р. 303–307. Хрусталев Л.С. Температурный режим вечно- мерзлых грунтов на застроенной территории. М.: Наука, 1971. 168 с. Горбачева В.М. Город в Заполярье и окружающая среда. Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1984. 100 с. Назарова Л.Г., Полуэктов В.Е. Опыт проектирования и строительства городов Крайнего Севера (на примере Норильска). М.: Стройиздат, 1972. 176 с. Нутевекет М.А., Трегубов О.Д. Экзогенные процессы в городской среде как индикаторы состояния оснований фундаментов в криолитозоне // Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации. Материалы XV Общероссийской науч.-практич. конф. М.: Геомаркетинг, 2019. С. 239–243. Лобкина В.А., Генсиоровский Ю.В., Ухова Н.Н. Геоэкологические проблемы участков, занятых снежными полигонами в городах // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2016. № 6. С. 510–520. Колпаков М.Л., Лебединский В.Н. Формула Завенягина. Тула: Приокское книжн. изд‑во, 1985. 207 с. Колобаев А.Ф. Снегозащита и снегоборьба на территории Норильского комбината // Сб. докл. науч.-технич. конф., посвящ. 20-летию проектной конторы Норильского комбината / Под ред. Г.А. Борисова и др. Норильск: Типография Норильского комбината, 1958. С. 135–147. Березовский Б.И. Строительное производство в условиях Крайнего Севера. Л.: Стройиздат. Ленингр. отделение, 1982. 183 с. СП 25.13330.2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04–88. Москва, 2012. 117 с. Электронный ресурс: http://qfrost.net. Осокин Н.И., Сосновский А.В. Пространственное распределение термического сопротивления снежного покрова на территории России и его влияние на промерзание и протаивание грунтов // Лёд и Снег. 2016. Т. 56. № 1. С. 52–60. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-1-52-60. Максютова Е.В., Башалханова Л.Б. Суровость современного климата в Сибирском Заполярье // Лёд и Снег. 2019. Т. 59. № 2. С. 258–266. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2019-2-402. Заболотник С.И. Причины широкого распространения таликов в Приенисейском Заполярье // Наука и техника в Якутии. 2019. № 2 (37). С. 3–7. Савченко В.А. Экологические проблемы Таймыра. М.: СИП РИА, 1998. 194 с. Электронный ресурс: https://rp5.ru/. Метеорологический архив RP5. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах / Под ред. Ю.Я. Велли, В.В. Докучаева и Н.Ф. Федорова. Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1977. 552 с. Кислов А.В., Гребенец В.И., Евстигнеев В.М., Конищев В.М., Сидорова М.В, Суркова Г.В., Тумель Н.В. Последствия возможного потепления климата в XXI веке на севере Евразии // Вестн. МГУ. Сер. 5. География. 2011. № 3. С. 3–8. Суркова Г.С. Климатические ресурсы Европейской России и Западной Сибири в первой половине XXI века // Климатические ресурсы Европейской России и Западной Сибири в первой половине XXI века / Под ред. Н.С. Касимова и А.В. Кислова. M.: МАКС Пресс, 2011. С. 118–157. Шевелева Н.С., Хомичевская Л.С. Геокриологические условия Енисейского севера. М: Наука, 1967. 127 с. Гребенец В.И. Формирование специфических природно-техногенных комплексов в Норильском промышленном районе // Материалы Второй конф. геокриологов России. 6–8 июня 2001 г. Т. 4. Инженерная геокриология. М.: Изд‑во МГУ, 2001. С. 59–65. Порхаев Г.В., Щелоков В.К. Прогнозирование температурного режима вечномерзлых грунтов на застраиваемых территориях. Л.: Стройиздат, 1980. 112 с. Sokratov S.A., Barry R.G. Intraseasonal variation in the thermoinsulation effect of snow cover on soil temperatures and energy balance // Journ. of Geophys. Research. 2002. V. 107 (D10). Р. 1–6. https://doi.org/10.1029/2001JD000489. Демидюк Л.М. Распространение, мощность и температурный режим мерзлых и талых пород. Геокриологические условия Енисей-Путоранского региона // Геокриология СССР. Средняя Сибирь / Под ред. Э.Д. Ершова. М.: Недра, 1989. С. 173–176. https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/918 doi:10.31857/S2076673421030101 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). CC-BY Ice and Snow; Том 61, № 3 (2021); 457-470 Лёд и Снег; Том 61, № 3 (2021); 457-470 2412-3765 2076-6734 basements foundations deformations of constructions mechanical redistribution of snow properties of snow cover permafrost thermal insulation sustainability фундаменты деформации конструкций механическое перемещение cнега свойства снежного покрова вечная мерзлота теплоизолирующие свойства устойчивость info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2021 ftjias https://doi.org/10.31857/S2076673421030101 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-1-52-60 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2019-2-402 https://doi.org/10.1029/2001JD000489 2022-12-20T13:30:26Z With increasing snowfalls and rising winter temperatures in the Arctic regions of Russia (against the background of almost the same summer values), the role of solid precipitation in the formation of the temperature and humidity regimes of seasonally thawed and upper horizons of permafrost grounds becomes extremely important. No regular observations of snow accumulation in built-up areas were conducted in the Arctic settlements. This article presents for the first time the results of snow measurements in urbanized areas of the Norilsk region, and assesses the warming effect of snow cover on the permafrost grounds and foundations. The problems that arise during the mechanical redistribution of snow are identified. In some areas the thickness of the snow cover (near the city of Norilsk) by the end of March can reach 200 cm; in February, the average monthly value for the last 15 years amounts 69 cm, and in the city the height of snow dumps ranges from 2 to 5 m. The warming effect of snow cover on the permafrost layer enhances as the snow height increases from 0 to 2–2.5 m, and then remains unchanged. Large masses of snow existing for many decades in almost the same places (together with the snow drifts of the air from the ventilated subfields) result in the development of degradation tendencies within the permafrost. A slight temperature rise was noted in grounds under 30–40% of the operated objects (as compared with the design values), which causes deformation of the structures. Впервые проведены масштабные съёмки снегоотвалов на застроенных территориях в Норильске – крупнейшем городе в криолитозоне. Исследованы характер снегоотложения около объектов различной этажности, заносимость продухов холодных проветриваемых подполий в городской среде, оценено влияние снега в урбанизированной среде на температурный режим и несущую способность вмороженных фундаментов. 30–35% объектов инфраструктуры в районах города деформированы, одна из причин этого – условия снегонакопления в городах. Article in Journal/Newspaper Arctic norilsk permafrost вечная мерзлота Ice and Snow (E-Journal) Arctic Norilsk ENVELOPE(88.203,88.203,69.354,69.354) Ice and Snow 61 3 457 470