Оценка интенсивности динамических воздействий морских льдов и айсбергов на берега, дно и объекты обустройства арктического шельфаНИР

Этапы НИР

# Сроки Название
1 20 июля 2009 г.-30 сентября 2009 г. Оценка роли морских льдов и айсбергов в формировании рельефа и микрорельефа берегов и дна замерзающих морей
Результаты этапа: В рамках этапа получены данные по морфологии, морфометрии и динамике торосистых ледовых образований в арктических морях России. Впервые произведена статистическая оценка распределения параметров таких форм (включая глубину заложения киля тороса) в зависимости от текущей глубины моря. Для ключевых участков нефтегазового освоения и прокладки подводных трубопроводов получены морфометрические характеристики и ориентировка форм ледового выпахивания. Исследован механизм формирования сезонно-мерзлых пород в контактной зоне «лед-дно». Разработаны уникальные математические модели и созданы компьютерные программы расчета взаимодействия ровного и торосистого льда с различными объектами. Построена оригинальная модель воздействий льда на подводный склон отмелого берега. Новизна применяемых решений в сравнении с другими работами, родственными по тематике и целевому назначению и определяющими мировой уровень, заключается в том, что, опираясь на выполненные работы, на следующем этапе НИР в рамках математического моделирования будут впервые в Мировой практике учтены процессы разрушения килей торосов при их взаимодействии с морским дном и провести оценки эрозии морского дна подледными течениями в мелководных районах и в окрестности килей торосов и стамух.
2 1 октября 2009 г.-15 декабря 2009 г. Математическое моделирование динамики ледяных образований и их воздействий на берега, дно и заглубленные в грунт инженерные сооружения
Результаты этапа: Численные расчеты термодинамической консолидации торосов в зимние сезоны с 1980 по 2008 гг. для метеорологических условий в районе Байдарацкой губы показали, что максимальная толщина консолидированного слоя модельного тороса, промерзающего в течение 7 месяцев с ноября до июня, не превышает 5 м в июне. Проведены расчеты воздействия донных грунтов на неконсолидированную часть киля тороса. Показано, что киль тороса не разрушается при внедрении в поверхностные слои донных грунтов в районе строительства трубопровода через Байдарацкую губу, если сдвиговая прочность соединений блоков льда в киле тороса больше 40 кПа. При внедрении в подстилающие слои грунта киль тороса не разрушается, если сдвиговая прочность соединений блоков льда больше 100 кПа. В соответствии с имеющимися экспериментальными данными сдвиговая прочность соединений погруженных в воду блоков льда менее 40 кПа. Поэтому неконсолидированные кили торосов должны разрушаться при внедрении в грунт. Для выявления сценариев формирования глубоких борозд на дне Байдарацкой губы нужны дополнительные исследования прочности неконсолидированных килей торосов, траекторий дрейфа айсбергов и снявшихся с мели стамух в Карском море. Необходимо также провести исследование иных методов консолидации килей торосов, например, вследствие проникновения холодной распресненной воды внутрь килей торосов в сезон таяния. Измерения скоростей подледных течений в окрестности килей торосов и стамух необходимы для определения интенсивности размыва донного грунта подо льдом.
3 1 января 2010 г.-31 мая 2010 г. Разработка методов прямых натурных измерений качественных и количественных параметров ледяных образований и микроформ рельефа, созданных ими
Результаты этапа: Разработана методика оценки интенсивности воздействий ледяных торосистых образований на берега и дно, основанная на результатах натурного изучения экзарации и математического моделирования: разработаны методы статистической обработки и интерпретации, преобразованных в единый формат результатов натурных съемок ледово-экзарационного микрорельефа дна, применение которых обязательно для достоверной оценки интенсивности воздействий морских льдов на дно и проектирования заглубления или защиты объектов обустройства шельфа (подводных трубопроводов, кабелей связи и др.); выполнено районирование дна на сегменты с характерным набором параметров и количеством ледово-экзарационных форм ключевого участка нефтегазового освоения трассы перехода Байдарацкой губы Карского моря магистральными газопроводами «Бованенково-Ухта», основанное на интегральной интерпретации результатов морфометрического и статистического анализов; проведена оценка предельных величин экзарации дна ледяными образованиями (торосы, стамухи и айсберги), позволяющая рассчитать оптимальные с точки зрения экономической целесообразности и геоэкологической безопасности величины заглубления и способы защиты объектов обустройства шельфа.
4 1 июня 2010 г.-15 ноября 2010 г. Разработка методики определения оптимальных с позиции геоэкологической безопасности величин заглубления подводных инженерных сооружений в грунт
Результаты этапа: Разработана технология, включающая в себя комплекс алгоритмов, норм, правил и методов, позволяющих получать достоверные оценки величин экзарации, необходимые при проектировании и строительстве инженерных сооружений на арктическом шельфе. Технология оценки интенсивности динамических воздействий морских льдов и айсбергов на берега, дно и объекты обустройства арктического шельфа должна обеспечить базу для создания нормативных документов по: методам прямых натурных измерений качественных и количественных параметров ледяных торосистых образований и микроформ рельефа, созданных ими; методике оценки интенсивности воздействий ледяных торосистых образований на берега и дно, основанной на результатах натурного изучения экзарации и математическом моделировании; методике оценки оптимальных с позиции геоэкологической безопасности величин заглубления подводных инженерных сооружений в грунт.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".